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Abstract

本发明公开了一种高强度无味再生胶的制备方法，属于废弃物再生技术领域。本发明针对目前废弃橡胶再生过程中设备和工序较复杂，投资大，且生产出的再生胶具有难闻的气味，具有很多有毒化学物质的问题，本发明首先对废弃轮胎进行磁选、碱浸去除其中的金属杂质及部分有害物质，再通过糠油酸和石蜡油进行软化，在微波及高温高压下，辅以氢气去除其中的硫，最后通过膨润土吸附在处理过程中的部分异味及有害物质，同时增加再生胶强度，最终制备出高强度无味再生胶。

Description

一种高强度无味再生胶的制备方法
技术领域
本发明公开了一种高强度无味再生胶的制备方法，属于废弃物再生技术领域。
背景技术
废旧橡胶材料的数量在废旧高分子材料中仅次于废塑料，其中汽车轮胎全世界年报废量在10亿条以上，我国约5000～6000万条。废旧橡胶的利用有利于保护环境，实现资源的再利用，有利于社会经济的可持续发展。
常规再生胶所用的胶粉是以废旧轮胎为主，其它还包括废旧胶鞋和内胎等制备的，在再生过程中通常都加入了大量黑色的软化剂煤焦油、石油抽出物等，制备的再生胶具有非常难闻的气味，较大的污染性，还含有很多有毒可使人致癌的化学物质，目前发达国家已限制含有这些化学物质的轮胎等橡胶制品使用。常规再生胶目前在再生过程中需要在高温脱硫罐中进行，通常加入大量的水，需要加热搅拌、清洗、脱水、精炼等工序。其设备和工序较复杂，投资大。常规再生胶目前的再生工艺时间一般在4h左右，蒸汽压力在1MPa左右，时间长，效率低。另外常规再生胶的物理机械性能较差，拉伸强度一般在3～14MPa，但大都在7～8MPa。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对目前废弃橡胶再生过程中设备和工序较复杂，投资大，且生产出的再生胶具有难闻的气味，具有很多有毒化学物质的问题，本发明首先对废弃轮胎进行磁选、碱浸去除其中的金属杂质及部分有害物质，再通过糠油酸和石蜡油进行软化，在微波及高温高压下，辅以氢气去除其中的硫，最后通过膨润土吸附在处理过程中的部分异味及有害物质，同时增加再生胶强度，最终制备出高强度无味再生胶。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）称取1～2kg废弃轮胎，使用水将其表面清洗干净后放入粉碎机中进行粉碎，过80目筛，把过筛后得到的废弃轮胎颗粒放入磁选机中去除颗粒中的金属杂质，将磁选后的废弃轮胎颗粒浸泡于质量分数为40％的氢氧化钠溶液，以转速200r/min搅拌1～2h；
（2）待上述搅拌结束后进行减压过滤，使用水冲洗滤饼直至过滤液的pH为7.0，将冲洗后的滤饼放入烘箱中，在90℃下干燥2～4h，得预处理废弃轮胎，按重量份数计，取60～70份预处理废弃轮胎、3～6份糠油酸、8～12份膨润土及19～22份石蜡油放入混合机中混合均匀；
（3）待上述混合均匀后，将混合物取出放入微波反应器中，在频率为890～930MHz下，预脱硫10～15min后，将预脱硫后的混合物放入高压反应釜中，向反应釜中充入氢气排出空气并升压至0.4～0.7MPa，升温至200～220℃，以转速190r/min，搅拌脱硫反应2～3h；
（4）在上述脱硫反应结束后，泄压至标准大气压，停止加热自然冷取至室温，随后出料，将所得的出料物与所得的出料物质量1～3％的碳酸钠混合均匀后置于70～80℃下熟化30～40min；
（5）待上述熟化结束后，将熟化混合物与碳酸钠等质量的松香混合均匀，随后将其放入精炼机中进行精炼，得再生胶，将所得的再生胶在20～25℃下冷却10～15min，即可得到高强度无味再生胶。
所述的步骤（5）中精炼机辊距0.3～0.6mm，辊温75～80℃。
检测本发明所得的再生胶得拉伸强度为19.5～20.8MPa，拉断伸长率为480～570％，威氏可塑度为0.30～0.48，无异味产生，且无有害物质散发。
本发明的有益效果：
（1）本发明所制得的再生胶无异味及有害物质，对人体无伤害；
（2）本发明所制得的再生胶强度高，制作简单成本低。
具体实施方式
称取1～2kg废弃轮胎，使用水将其表面清洗干净后放入粉碎机中进行粉碎，过80目筛，把过筛后得到的废弃轮胎颗粒放入磁选机中去除颗粒中的金属杂质，将磁选后的废弃轮胎颗粒浸泡于质量分数为40％的氢氧化钠溶液，以转速200r/min搅拌1～2h；待上述搅拌结束后进行减压过滤，使用水冲洗滤饼直至过滤液的pH为7.0，将冲洗后的滤饼放入烘箱中，在90℃下干燥2～4h，得预处理废弃轮胎，按重量份数计，取60～70份预处理废弃轮胎、3～6份糠油酸、8～12份膨润土及19～22份石蜡油放入混合机中混合均匀；待上述混合均匀后，将混合物取出放入微波反应器中，在频率为890～930MHz下，预脱硫10～15min后，将预脱硫后的混合物放入高压反应釜中，向反应釜中充入氢气排出空气并升压至0.4～0.7MPa，升温至200～220℃，以转速190r/min，搅拌脱硫反应2～3h；在上述脱硫反应结束后，泄压至标准大气压，停止加热自然冷取至室温，随后出料，将所得的出料物与所得的出料物质量1～3％的碳酸钠混合均匀后置于70～80℃下熟化30～40min；待上述熟化结束后，将熟化混合物与碳酸钠等质量的松香混合均匀，随后将其放入精炼机中进行精炼，得再生胶，将所得的再生胶在20～25℃下冷却10～15min，即可得到高强度无味再生胶。所述的精炼机辊距0.3～0.6mm，辊温75～80℃。
实例1
称取1kg废弃轮胎，使用水将其表面清洗干净后放入粉碎机中进行粉碎，过80目筛，把过筛后得到的废弃轮胎颗粒放入磁选机中去除颗粒中的金属杂质，将磁选后的废弃轮胎颗粒浸泡于质量分数为40％的氢氧化钠溶液，以转速200r/min搅拌1h；待上述搅拌结束后进行减压过滤，使用水冲洗滤饼直至过滤液的pH为7.0，将冲洗后的滤饼放入烘箱中，在90℃下干燥2h，得预处理废弃轮胎，按重量份数计，取60份预处理废弃轮胎、6份糠油酸、12份膨润土及22份石蜡油放入混合机中混合均匀；待上述混合均匀后，将混合物取出放入微波反应器中，在频率为890MHz下，预脱硫10min后，将预脱硫后的混合物放入高压反应釜中，向反应釜中充入氢气排出空气并升压至0.4MPa，升温至200℃，以转速190r/min，搅拌脱硫反应2h；在上述脱硫反应结束后，泄压至标准大气压，停止加热自然冷取至室温，随后出料，将所得的出料物与所得的出料物质量1％的碳酸钠混合均匀后置于70℃下熟化30min；待上述熟化结束后，将熟化混合物与碳酸钠等质量的松香混合均匀，随后将其放入精炼机中进行精炼，得再生胶，将所得的再生胶在20℃下冷却10min，即可得到高强度无味再生胶。所述的精炼机辊距0.3mm，辊温75℃。
检测本发明所得的再生胶得拉伸强度为19.5MPa，拉断伸长率为480％，威氏可塑度为0.30，无异味产生，且无有害物质散发。
实例2
称取2kg废弃轮胎，使用水将其表面清洗干净后放入粉碎机中进行粉碎，过80目筛，把过筛后得到的废弃轮胎颗粒放入磁选机中去除颗粒中的金属杂质，将磁选后的废弃轮胎颗粒浸泡于质量分数为40％的氢氧化钠溶液，以转速200r/min搅拌2h；待上述搅拌结束后进行减压过滤，使用水冲洗滤饼直至过滤液的pH为7.0，将冲洗后的滤饼放入烘箱中，在90℃下干燥4h，得预处理废弃轮胎，按重量份数计，取70份预处理废弃轮胎、3份糠油酸、8份膨润土及19份石蜡油放入混合机中混合均匀；待上述混合均匀后，将混合物取出放入微波反应器中，在频率为930MHz下，预脱硫15min后，将预脱硫后的混合物放入高压反应釜中，向反应釜中充入氢气排出空气并升压至0.7MPa，升温至220℃，以转速190r/min，搅拌脱硫反应3h；在上述脱硫反应结束后，泄压至标准大气压，停止加热自然冷取至室温，随后出料，将所得的出料物与所得的出料物质量1～3％的碳酸钠混合均匀后置于80℃下熟化40min；待上述熟化结束后，将熟化混合物与碳酸钠等质量的松香混合均匀，随后将其放入精炼机中进行精炼，得再生胶，将所得的再生胶在25℃下冷却15min，即可得到高强度无味再生胶。所述的精炼机辊距0.6mm，辊温80℃。
检测本发明所得的再生胶得拉伸强度为20.8MPa，拉断伸长率为570％，威氏可塑度为0.48，无异味产生，且无有害物质散发。
实例3
称取1.5kg废弃轮胎，使用水将其表面清洗干净后放入粉碎机中进行粉碎，过80目筛，把过筛后得到的废弃轮胎颗粒放入磁选机中去除颗粒中的金属杂质，将磁选后的废弃轮胎颗粒浸泡于质量分数为40％的氢氧化钠溶液，以转速200r/min搅拌2h；待上述搅拌结束后进行减压过滤，使用水冲洗滤饼直至过滤液的pH为7.0，将冲洗后的滤饼放入烘箱中，在90℃下干燥3h，得预处理废弃轮胎，按重量份数计，取65份预处理废弃轮胎、5份糠油酸、10份膨润土及20份石蜡油放入混合机中混合均匀；待上述混合均匀后，将混合物取出放入微波反应器中，在频率为910MHz下，预脱硫13min后，将预脱硫后的混合物放入高压反应釜中，向反应釜中充入氢气排出空气并升压至0.5MPa，升温至210℃，以转速190r/min，搅拌脱硫反应2h；在上述脱硫反应结束后，泄压至标准大气压，停止加热自然冷取至室温，随后出料，将所得的出料物与所得的出料物质量2％的碳酸钠混合均匀后置于75℃下熟化35min；待上述熟化结束后，将熟化混合物与碳酸钠等质量的松香混合均匀，随后将其放入精炼机中进行精炼，得再生胶，将所得的再生胶在23℃下冷却12min，即可得到高强度无味再生胶。所述的精炼机辊距0.4mm，辊温78℃。
检测本发明所得的再生胶得拉伸强度为20.0MPa，拉断伸长率为530％，威氏可塑度为0.42，无异味产生，且无有害物质散发。

Claims (2)

1.一种高强度无味再生胶的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）称取1～2kg废弃轮胎，使用水将其表面清洗干净后放入粉碎机中进行粉碎，过80目筛，把过筛后得到的废弃轮胎颗粒放入磁选机中去除颗粒中的金属杂质，将磁选后的废弃轮胎颗粒浸泡于质量分数为40％的氢氧化钠溶液，以转速200r/min搅拌1～2h；
（2）待上述搅拌结束后进行减压过滤，使用水冲洗滤饼直至过滤液的pH为7.0，将冲洗后的滤饼放入烘箱中，在90℃下干燥2～4h，得预处理废弃轮胎，按重量份数计，取60～70份预处理废弃轮胎、3～6份糠油酸、8～12份膨润土及19～22份石蜡油放入混合机中混合均匀；
（3）待上述混合均匀后，将混合物取出放入微波反应器中，在频率为890～930MHz下，预脱硫10～15min后，将预脱硫后的混合物放入高压反应釜中，向反应釜中充入氢气排出空气并升压至0.4～0.7MPa，升温至200～220℃，以转速190r/min，搅拌脱硫反应2～3h；
（4）在上述脱硫反应结束后，泄压至标准大气压，停止加热自然冷取至室温，随后出料，将所得的出料物与所得的出料物质量1～3％的碳酸钠混合均匀后置于70～80℃下熟化30～40min；
（5）待上述熟化结束后，将熟化混合物与碳酸钠等质量的松香混合均匀，随后将其放入精炼机中进行精炼，得再生胶，将所得的再生胶在20～25℃下冷却10～15min，即可得到高强度无味再生胶。
2.根据权利要求1所述的一种高强度无味再生胶的制备方法，其特征在于：所述的步骤（5）中精炼机辊距0.3～0.6mm，辊温75～80℃。
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