CN106715566A - 再生橡胶产品和方法 - Google Patents

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Abstract

具有与原胶类似的均一结构特性的脱硫橡胶产品,以及具有与仅使用原胶作为橡胶输入而制得的硫化橡胶产品类似的特性的最终硫化再生橡胶产品。

Description

再生橡胶产品和方法
技术领域
本公开大体上涉及一种再生橡胶产品以及用于制造再生橡胶产品的工艺和材料。
背景技术
通过脱硫来再生使用过的或丢弃的硫化橡胶产品(包括但不限于轮胎、鞋类、生产废料、工业零件和其它橡胶产品)已被证明是一个极具挑战性的问题。这个问题可以归因于硫化作用使橡胶或弹性体中的聚合物与硫交联这一事实。得到的交联橡胶或弹性体是热固性的,从而防止其熔融或重新形成其它产品,如热塑性聚合物或金属。使用再生材料的关键挑战包括确保化工原料持续地进料到新零件中以及将所述化工原料掺入现有橡胶制剂中,性能没有损失。
越来越迫切地需要回收和脱硫用过的或丢弃的轮胎和其它橡胶产品,和以安全地、经济地且可预测地产生再生橡胶产品的方式回收它们,所述再生橡胶产品具有与仅使用原胶作为橡胶输入制得的硫化橡胶产品类似的均一微结构和结构特性。
本发明包括一种再生橡胶产品,其具有与仅使用原胶制得的那些产品类似的期望结构特性。本发明包括一种具有商业可行的再生橡胶,用于以用于使用原胶制造硫化橡胶产品所用的相同或类似工艺制造高品质、高性能、耐久的、消费橡胶产品和工业零件和物品。
本发明包括一种再生橡胶复合物,其重构硫化橡胶,所述硫化橡胶具有与可用于橡胶产品制造工艺中的原胶足够类似的结构特性。虽然其它现有方法已将再生橡胶与大量原胶混合以避免低品质的再生橡胶聚合物或弹性体的缺陷,但是此种混合减少了使用再生橡胶代替原胶的能量、环境和商业优点。
Fan等人的美国专利号7,767,722中公开了用于将橡胶脱硫的方法,所述美国专利以全文引用的方式并入本文中。诸位发明人已经发现,取决于被选择用于再生的橡胶的类型、用于脱硫的条件、用于加工脱硫橡胶的条件和用于硫化脱硫橡胶的条件,可以获得具有各种不同特性的再生橡胶产品。具体来说,本文所描述的发明涉及一种再生橡胶产品和用于制造再生橡胶产品的工艺,其中脱硫橡胶产品具有与原胶类似的均一结构特性,并且硫化再生橡胶产品具有与仅使用原胶作为橡胶输入而制得的硫化橡胶产品类似的特性。
发明内容
本发明的一个方面提供一种具有与原胶类似的均一结构特性的脱硫橡胶产品。本发明的另一个方面提供一种用于安全地、经济地且可预测地制造具有与原胶类似的均一结构特性的脱硫橡胶产品的工艺。
本发明的另一个方面提供一种再生硫化橡胶产品,其具有与使用原胶作为唯一橡胶输入材料而制得的硫化橡胶产品类似的结构特征。本发明的另一个方面提供一种用于以可预测的且在环境上和经济上有利的工艺制造再生硫化橡胶产品的方法,所述再生硫化橡胶产品具有与使用原胶作为唯一橡胶输入材料而制得的硫化橡胶产品类似的结构特性。
根据本发明的一个方面,再生橡胶产品是用于制造最终硫化再生橡胶产品的前体材料。所述前体材料是通过使用松节油液体作为脱硫剂以加工含有硫交联物的硫化橡胶而制得的。
松节油液体是选自由以下组成的组的任何一种或多种液体:天然松节油、合成松节油、松油、d-柠檬烯、α-蒎烯、β-蒎烯、α-松油醇、β-松油醇、γ-松油醇、3-蒈烯、茴香脑、二戊烯(对薄荷-1,8-二烯)、萜烯树脂、诺卜醇(nopol)、蒎烷、莰烯、对伞花烃、茴香醛、氢过氧化2-蒎烷、3,7-二甲基-1,6-辛二烯、乙酸异冰片酯、水合萜二醇、罗勒烯、2-蒎烷醇、二氢月桂烯醇、异冰片、α-松油醇、别罗勒烯、别罗勒烯醇、香叶醇、2-甲氧基-2,6-二甲基-7,8-环氧辛烷、樟脑、对薄荷-8-醇、乙酸α-松油酯、柠檬醛、香茅醇、7-甲氧基二氢香茅醛、10-樟脑磺酸、对薄荷烯、乙酸对薄荷-8-酯、香茅醛、7-羟基二氢香茅醛、薄荷醇、薄荷酮、其聚合物和其混合物。
根据本发明的一个优选方面,松节油液体是选自由α-蒎烯、β-蒎烯、α-松油醇、对伞花烃、其聚合物和其混合物组成的组的任何一种或多种液体。
根据本发明的一个方面,硫化橡胶可以用便于与松节油液体接触的任何尺寸提供。橡胶可以厚块、一片或多片、或块体的形式提供,例如汽车轮胎或卡车轮胎的大片段或碎片、汽车零件、鞋底、工业产品、橡胶生产废物等。橡胶可以包括完整装置或物品,例如完整轮胎或薄板。根据本发明的一个优选方面,硫化橡胶以硫化橡胶粒的形式提供。根据本发明的一个优选方面,橡胶粒具有约0.074毫米到约50毫米的平均粒度。
根据本发明的一个方面,橡胶和松节油液体在约80℃到约180℃的温度下接触。优选地,橡胶在约140℃到约170℃的温度下与松节油液体接触。更优选地,橡胶在约160℃的温度下与松节油液体接触。根据本发明,橡胶不溶解于松节油液体中。此外,根据本发明,硫化橡胶的硫交联的断裂通过松节油液体与硫化橡胶的硫的化学相互作用实现,并且基本上不通过机械方式或通过高热或高压的作用实现。
根据本发明的一个方面,在脱硫橡胶硫化之前,使用醇、具有羟基官能团的有机化合物和/或一种或多种常用溶剂例如有机或无机溶剂,通过将经过松节油处理的橡胶材料与醇、或醇与具有一个或多个羟基官能团的有机化合物的混合物、和/或有机或无机溶剂接触来萃取脱硫橡胶内捕获的松节油液体,从而形成回收混合物以及残余材料。
所属领域技术人员根据以下详细说明将容易地理解本发明的其它方面和优点,其中简单地通过说明实施本发明的预期最佳模式而展示和描述了本发明的优选实施方案。将认识到,本发明能够使用其它和不同实施方案,并且其若干细节能够在各个明显方面修改而不会脱离本发明。因此,说明书被视为说明性的而非限制性的。
具体实施方式
在一个方面,本发明包括一种用于制造最终硫化再生橡胶产品的前体材料。在某些实施方案中,前体材料包括脱硫再生橡胶。具有尤其有利的特性的合适前体材料被称为APXTM并且由奥斯汀橡胶有限责任公司(Austin Rubber Company,LLC)(Austin,Texas)制造。在一些实施方案中,脱硫再生橡胶是在脱硫后残留小于约20%(例如约15%、约10%、约5%、或接近0)交联的橡胶。典型地,橡胶行业的技术人员使用PHR(每100份橡胶中的份数),意思是每100份橡胶中的任何非橡胶材料的份数。在一些实施方案中,前体材料包括至少约150PHR脱硫再生橡胶。在某些实施方案中,前体材料具有约1-10MPa,例如约1.5-8、约2-6、约3-5或约4MPa的抗拉强度。在某些实施方案中,前体材料具有约60-300%、约70-200%或约80-140%的断裂伸长率。在某些实施方案中,前体材料具有约0.5到5MPa、约1到4MPa或约1.3到3MPa的50%模量。在某些实施方案中,前体材料具有约1-7MPa、约2-5MPa或约2.0-4.5MPa的100%模量。在某些实施方案中,前体材料具有约40-80或约50-65的肖氏A型硬度(Shore A hardness)。
抗拉强度在本文中以单位MPa或kg/cm2讨论。所属领域技术人员将理解,人们可以在这些单位之间轻易转换,并且1MPa转换为约10.197kg/cm2
在某些实施方案中,根据本发明的最终硫化再生橡胶产品可以包含掺混聚合物、根据所要求保护的发明的脱硫再生橡胶、填充剂、增塑剂、偶合剂、树脂、活化剂、加工助剂和聚亚烷基化合物(例如PEG)。可使用活化剂、加速剂和固化剂(例如硫)中的一种或多种进一步加工掺混物以制造最终硫化再生橡胶产品。
如本文所用,术语“橡胶”、“聚合物”和“弹性体”描述混合入橡胶复合物中的一种或多种单独橡胶/聚合物/弹性体组分。
如本文所用,术语“橡胶复合物”是指橡胶与其它成分的混合物,所述其它成分包括(但不限于)填充剂、加工助剂、活化剂、抗降解剂、加速剂、固化剂和其它组分。一旦橡胶复合物已经混合(掺混),其可被成型并硫化成各种产品。
聚合物可以包括(但不限于)天然橡胶(NR)、合成橡胶、聚丁二烯橡胶(PBR)、腈橡胶(NBR)和苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)。填充剂可以包括(但不限于)碳黑和二氧化硅。偶合剂可以包括(但不限于)硅烷。增塑剂可以包括(但不限于)烃油、环烷油和润滑油。树脂可以包括(但不限于)高苯乙烯树脂、酚醛树脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂。活化剂可以包括(但不限于)硬脂酸、棕榈酸和月桂酸和其锌盐。加工助剂也被称为加工剂,可以包括(但不限于)WB222,它是高分子量脂肪族脂肪酸酯与缩合产物蜡(包括聚乙烯蜡)的高度浓缩的无水掺混物。
活化剂可以包括(但不限于)氧化锌和锌螯合物、氧化镁和镁螯合物、脂肪酸和其锌盐。加速剂可以包括(但不限于)醛胺,例如六亚甲基四胺(hexamine)(HMT)、亚乙基苯胺(EA);胍,例如二苯胍(DPG)、三苯胍(TPG)、二邻甲苯基胍(DOTG);噻唑,例如巯基苯并噻唑(MBT)、二硫化二苯并噻唑(MBTS)、2,4-二硝基苯基巯基苯并噻唑(DMB)和其盐;次黄酰胺,例如N-环己基苯并噻唑基次黄酰胺(CBS)、N-氧基二乙基苯并噻唑基次黄酰胺(NOBS)、N-叔丁基苯并噻唑基次黄酰胺(NS,NZ)和N,N'-二环己基苯并噻唑基次黄酰胺(DZ);二硫代氨基甲酸盐,例如五亚甲基二硫代氨基甲酸哌啶(PPD)、二乙基二硫代氨基甲酸锌(ZDC,ZDEC)、二乙基二硫代氨基甲酸钠(SDC)和乙基苯基二硫代氨基甲酸锌;硫化秋兰姆(thiuramsulfides),例如二硫化四甲基秋兰姆(TMT,TMTD)、二硫化四乙基秋兰姆(TET,TETD)、一硫化四甲基秋兰姆(TMTM)、四硫酸双五亚甲基秋兰姆(DPTS);和黄原酸盐,异丙基黄原酸锌(ZIX)、异丙基黄原酸钠(SIX)和丁基黄原酸锌(ZBX)。
在某些实施方案中,前体材料是作为硫基橡胶的脱硫再生橡胶。脱硫再生橡胶不是基于过氧化物的橡胶。在某些实施方案中,前体材料包含粒度在约325目到约1目的范围的脱硫再生橡胶。在某些实施方案中,前体材料包含根据ASTM D5644测量的少于约1%的>30目的粒子。在某些实施方案中,前体材料包含根据ASTM D5644测量的少于约15%(重量比),例如少于13%、12%、11%或10%的>40目的粒子。
在某些实施方案中,前体材料包含根据ASTM D1509测量的小于约2%,例如小于约1%、0.7%、0.5%或0.3%的水分含量。在某些实施方案中,前体材料具有根据ASTM D5603测量的小于约1%,例如小于约0.5%、0.4%、0.3%、0.2%或0.1%的金属含量。在某些实施方案中,前体材料包含根据ASTM D5603测量的小于约0.5%,例如小于约0.2%、0.1%、0.05%、0.03%、0.02%或0.01%的纤维含量。
在某些实施方案中,前体材料包含根据ASTM E1131-03(TGA)的约2-10%的丙酮可萃取物。在某些实施方案中,前体材料包含根据ASTM E1131-03(TGA)测量的约2-5%的丙酮可萃取物。在某些实施方案中,前体材料包含根据ASTM E1131-03(TGA)测量的约30-65%、约40-55%、或约50%的聚合物橡胶烃(RHC)含量。
在某些实施方案中,前体材料包含根据ASTM E1131-03(TGA)测量的约20-50%的碳黑和/或二氧化硅含量。在某些实施方案中,前体材料包含根据ASTM E1131-03(TGA)测量的约20-45%或约25-40%的有机灰含量。二氧化硅类型可以包括(但不限于)无定形二氧化硅、气相二氧化硅、经过巯基硅烷处理的二氧化硅(其各自可为沉淀态)或其组合。
在某些实施方案中,前体材料具有根据ASTM D1817测量的约1.05-1.3,例如约1.10-1.15或约1.12的比重。在某些实施方案中,前体材料具有约0.20到约0.33,例如约0.24到约0.32,例如约0.25到约0.31的容积密度。
在某些实施方案中,前体材料包含选自由烃油、环烷油和润滑油组成的组的增塑剂。在某些实施方案中,前体材料包含天然橡胶、聚丁二烯橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)。
在某些实施方案中,前体材料的聚合物部分包含约5-95%,例如20%的天然橡胶和约5-95%,例如80%的合成橡胶,例如苯乙烯-丁二烯橡胶。
在某些实施方案中,前体材料的聚合物部分包含约5-95%,例如90%的天然橡胶和约5-95%,例如10%的合成橡胶,例如苯乙烯-丁二烯橡胶。
在某些实施方案中,前体材料的聚合物部分包含约5-95%,例如80%的天然橡胶和约5-95%,例如20%的合成橡胶,例如聚丁二烯橡胶。
在某些实施方案中,前体材料的聚合物部分包含约5-95%的天然橡胶和约5-95%的合成橡胶。
在某些实施方案中,本发明是针对一种基本上由再生脱硫橡胶组成的前体材料。如本文所用,术语“基本上由......组成”意思是前体材料的聚合物部分含有小于10%的硫化橡胶或原胶。
未经加工的硫化碎橡胶被发现具有0.34kg/升的容积密度、8-22%的丙酮可萃取物和<1%的水分含量。相比之下,当根据本发明加工碎橡胶样品以形成本发明的前体材料时,本发明的前体材料具有降低到0.25kg/升的容积密度、2-5%的减少的丙酮可萃取物和<0.5%的降低的水分含量。
在另一方面,本发明包括一种制造前体材料的方法。在某些方面,所述方法包括将具有硫含量和硫交联的硫化橡胶与脱硫剂在反应混合物中在约80℃到约170℃下接触约1到约100分钟,例如1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100分钟,所述脱硫剂是松节油液体。在某些方面,所述接触在约85℃到约165℃的温度下进行约20到约80分钟。在某些方面,所述接触在约90℃到约160℃的温度下进行约20到约60分钟。在某些方面,所述接触在约130℃到约170℃的温度下进行。
松节油液体可以是包含α-松油醇、β-松油醇、α-蒎烯、β-蒎烯和/或对伞花烃的掺混物。在一个实施方案中,多组分松节油液体包含至少约30%α-松油醇。在另一个实施方案中,松节油液体的掺混物包含约30-70%α-松油醇、约5-40%β-蒎烯、5-50%α-蒎烯和约0-30%对伞花烃。在另一个实施方案中,松节油液体的掺混物包含约40-60%α-松油醇、约10-20%α-蒎烯、约10-40%β-蒎烯和约5-20%对伞花烃。在一个替代实施方案中,松节油液体的掺混物包含约45-55%α-松油醇、约30-40%α-蒎烯、约5-30%β-蒎烯和约10-30%对伞花烃。在另一个实施方案中,松节油液体的掺混物包含约50%α-松油醇、约25%α-蒎烯、约20%β-蒎烯和约5%对伞花烃。
松节油液体可以是包含松油、α-松油醇、β-松油醇、α-蒎烯、β-蒎烯和/或对伞花烃的掺混物。在一个实施方案中,多组分松节油液体包含至少约30%松油。在另一个实施方案中,松节油液体的掺混物包含约30-70%松油、约30-70%α-松油醇、约5-40%β-蒎烯、5-50%α-蒎烯和约0-30%对伞花烃。在另一个实施方案中,松节油液体的掺混物包含约30-50%松油、约40-60%α-松油醇、约10-20%α-蒎烯、约10-40%β-蒎烯和约5-20%对伞花烃。在一个替代实施方案中,松节油液体的掺混物包含约30-40%松油、约45-55%α-松油醇、约30-40%α-蒎烯、约5-30%β-蒎烯和约10-30%对伞花烃。
在某些实施方案中,所述方法包括以下步骤:提供醇、具有羟基官能团的有机化合物和/或一种或多种常用溶剂例如有机或无机溶剂,和将经过松节油处理的橡胶材料与醇、或醇与具有一个或多个羟基官能团的有机化合物的混合物、和/或有机或无机溶剂接触,从而形成回收混合物以及残余材料。回收混合物含有被捕获在脱硫橡胶内的松节油液体的至少一部分,和醇、具有一个或多个羟基官能团的有机化合物和/或有机或无机溶剂中的至少一种。
在一个实施方案中,醇是一种或多种无环醇或环醇。举例来说,醇可以是简单醇,例如甲醇(甲基醇)、乙醇(乙基醇)、丙醇(丙基醇)、异丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇和其8种以上异构体(1-戊醇、3-甲基-1-丁醇、2-甲基-1-丁醇、2,2-二甲基-1-丙醇、3-戊醇、2-戊醇、3-甲基-2-丁醇、2-甲基-2-丁醇)和己醇和其16种以上异构体(1-己醇、2-己醇、3-己醇、2-甲基-1-戊醇、3-甲基-1-戊醇、4-甲基-1-戊醇、2-甲基-2-戊醇、3-甲基-2-戊醇、4-甲基-2-戊醇、2-甲基-3-戊醇、3-甲基-3-叔戊醇、2,2-二甲基-1-伯丁醇、2,3-二甲基-1-丁醇、3,3-二甲基-1-丁醇、2,3-二甲基-2-丁醇、3,3-二甲基-2-丁醇、2-乙基-1-丁醇)、低级脂肪醇或其混合物。在某些实施方案中,醇是甲醇(甲基醇)、乙醇(乙基醇)、丙醇(丙基醇)、异丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇、己醇或其混合物。
如本文所用,术语“低级脂肪醇”是指2到12个碳原子的伯、仲、叔一元醇和多元醇。如本文所用,术语“烷烃”是指5到22个碳原子的直链和支链烷烃。如本文所用,术语“芳香烃”是指单环、杂环和多环化合物。如本文所用,术语“脂肪胺”是指具有1到15个碳原子的烷基取代基的伯胺、仲胺和叔胺。
在某些方面,反应混合物包含约1:1到约20:1、约2:1到约15:1、3:1到10:1、4:1到7:1、或5:1的比率的所述松节油液体和所述硫化橡胶。除非本文中另外说明,否则所公开的比率是重量比。
在另一方面,本发明包括一种使用本发明的前体材料制得的硫化橡胶产品。在某些方面,根据本发明的硫化橡胶产品具有约80-150kg/cm2的抗拉强度。在某些方面,根据本发明的硫化橡胶产品具有根据SATRA TM205的1.10-1.25g/cm3的比重。在某些方面,根据本发明的硫化橡胶产品具有根据SATRA TM218的13-20kg/cm厚度的模具T撕裂强度。在某些方面,根据本发明的硫化橡胶产品具有根据SATRA TM174的120-200mm3的DIN耐磨性。在某些方面,根据本发明的硫化橡胶产品具有根据SATRA TM63(在室温下测试24小时)的1-20%的耐油性(三甲基戊烷)。在某些方面,根据本发明的硫化橡胶产品具有根据FIA391 IRM#903(在室温下测试22小时)的约0.5-5%的耐油性。在某些方面,根据本发明的硫化橡胶产品具有约60-100kg/cm2的100%模量。在某些方面,根据本发明的硫化橡胶产品具有约15-25%的300%模量。在某些方面,根据本发明的硫化橡胶产品包含(在橡胶产品硫化之前)约10重量%-80重量%的脱硫再生橡胶。
在某些实施方案中,根据本发明的硫化橡胶产品包含选自由烃油、环烷油和润滑油组成的组的增塑剂。
在另一方面,本发明包括一种硫化橡胶产品,其包含20重量%到90重量%的原胶和10重量%到80重量%的前体材料的硫化混合物,所述前体材料在硫化前具有选自由约1-10MPa的抗拉强度、约60-300%的断裂伸长率、约0.5到5MPa的50%模量、约1-7MPa的100%模量和约40-80的肖氏A型硬度组成的组的多个参数。在某些方面,根据本发明的硫化橡胶产品含有在硫化前具有约1.8-6.7MPa的抗拉强度的前体材料。在某些方面,根据本发明的硫化橡胶产品含有在硫化前具有约80-140%的断裂伸长率的前体材料。在某些方面,根据本发明的硫化橡胶产品含有在硫化前具有约1.3到3MPa的50%模量的前体材料。在某些方面,根据本发明的硫化橡胶产品含有在硫化前具有约2.0-4.5MPa的100%模量的前体材料。在某些方面,根据本发明的硫化橡胶产品含有在硫化前具有约50-65的肖氏A型硬度的前体材料。
在另一方面,本发明包括一种制造最终硫化再生橡胶产品的方法,其包括以下步骤:获得如上所述的包含脱硫再生橡胶的前体材料,将前体材料与原胶混合以形成原胶复合混合物,和硫化橡胶复合混合物以获得所述最终硫化再生橡胶产品。
在某些方面,所述方法经过调适以便获得具有约80-150kg/cm2的抗拉强度的所述最终硫化再生橡胶产品。在某些方面,所述方法经过调适以便获得具有根据SATRA TM205的1.10-1.25g/cm3的比重的所述最终硫化再生橡胶产品。在某些方面,所述方法经过调适以便获得具有根据SATRA TM218的13-20kg/cm厚度的模具T撕裂强度的所述最终硫化再生橡胶产品。在某些方面,所述方法经过调适以便获得具有根据SATRA TM174的120-200mm3的DIN耐磨性的所述最终硫化再生橡胶产品。
在某些方面,所述方法经过调适以便获得具有根据SATRA TM63的1-20%的耐油性(三甲基戊烷)的所述最终硫化再生橡胶产品。在某些方面,所述方法经过调适以便获得具有根据FIA391 IRM#903的约0.5-5%的耐油性的所述最终硫化再生橡胶产品。在某些方面,所述方法经过调适以便获得具有约60-100kg/cm2的100%模量的所述最终硫化再生橡胶产品。在某些方面,所述方法经过调适以便获得具有约15-25%的300%模量的所述最终硫化再生橡胶产品。
脱硫可以通过在含有所述脱硫试剂中的一种或多种的容器(反应器)中,将固化(硫化)橡胶或弹性体以固化橡胶或弹性体的粒子或碎片的床的形式浸没在一种或多种松节油液体中来进行,所述粒子或碎片的尺寸在约0.074mm(200目)到约50mm的范围。
松节油液体以可观的速率渗透或扩散入固化(硫化)橡胶或弹性体的粒子或碎片中,从而引起粒子或碎片膨胀并保持明显且永久地膨胀。通过利用本发明的脱硫试剂和工艺的任一种,固化(硫化)橡胶或弹性体可以用简单技术脱硫而无需溶解橡胶、高压容器(反应器)、微波、超声波、催化剂或额外试剂例如碱金属或二氧化碳。
在某些实施方案中,硫化再生橡胶产品可以含有超过痕量的二氧化硅和碳黑中的一种,但不是超过痕量的二氧化硅和碳黑两者。
更具体地说,本发明涉及以下描述的材料、产品和方法。
第1项.一种用于制造最终硫化再生橡胶产品的前体材料,所述前体材料包含脱硫再生橡胶并且具有多个参数,所述参数选自由约1-10MPa(例如2-6MPa或3-4MPa)的抗拉强度、约60-300%(例如70-200%或80-140%)的断裂伸长率、约0.5到5MPa(例如1到4MPa或1.3到3MPa)的50%模量、约1-7MPa(例如2-5MPa或2.5到4MPa)的100%模量和约40-80(例如50-65)的肖氏A型硬度组成的组。
第2项.第1项的前体材料,其中所述脱硫再生橡胶是硫基橡胶。
第3项.第1-2项的前体材料,其中所述脱硫再生橡胶不是基于过氧化物的橡胶。
第4项.第1-3项的前体材料,其中所述脱硫再生橡胶具有在约325目到约1目的范围的粒度。
第5项.第1-4项的前体材料,包含根据ASTM D1509的小于2%或小于约1%或小于约0.5%的水分含量。
第6项.第1-5项的前体材料,包含根据ASTM D5603的小于约1%、小于约0.5%或小于约0.1%的金属含量。
第7项.第1-5项的前体材料,包含根据ASTM D5603的小于约0.5%、小于约0.1%或小于约0.01%的纤维含量。
第8项.第1-6项的前体材料,包含根据ASTM D5644的少于约1%的>30目的粒子。
第9项.第1-7项的前体材料,包含根据ASTM D5644的少于约11%的>40目的粒子。
第10项.第1-8项的前体材料,包含根据ASTM E1131-03(TGA)的约2-10%的丙酮可萃取物。
第11项.第1-9项的前体材料,包含根据ASTM E1131-03(TGA)的约2-5%的丙酮可萃取物。
第12项.第1-10项的前体材料,包含根据ASTM E1131-03(TGA)的约30-65%、或约40到约55%、或约45%的聚合物橡胶烃(RHC)含量。
第13项.第1-11项的前体材料,包含根据ASTM E1131-03(TGA)的约20-50%或约25到40%的碳黑和/或二氧化硅含量。
第14项.第1-12项的前体材料,包含根据ASTM E1131-03(TGA)的约20-45%或约25到40%的有机灰含量。
第15项.第1-13项的前体材料,具有根据ASTM D1817的约1.05-1.3或约1.10-1.15的比重。
第16项.第1-14项的前体材料,具有约0.20到约0.33kg/升的容积密度。
第17项.第1-15项的前体材料,具有约0.24到约0.32kg/升的容积密度。
第18项.第1-16项的前体材料,具有约0.25到约0.31kg/升的容积密度。
第19项.第1-17项的前体材料,包含选自由烃油、环烷油和润滑油组成的组的增塑剂。
第20项.第1-18项的前体材料,包含天然橡胶、聚丁二烯橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶。
第21项.第1-20项的前体材料,包含约20%天然橡胶和约80%苯乙烯-丁二烯橡胶。
第22项.第1-21项的前体材料,包含约90%天然橡胶和约10%苯乙烯-丁二烯橡胶。
第23项.第1-22项的前体材料,包含约80%天然橡胶和约20%聚丁二烯橡胶。
第24项.第1-23项的前体材料,其中所述前体材料具有所述参数中的至少三个。
第25项.第1-24项的前体材料,其中所述前体材料具有所述参数中的至少四个。
第26项.第1-25项的前体材料,其中所述前体材料具有全部所述参数。
第27项.一种硫化再生橡胶产品,包含第1-26项的前体材料作为主要部分。
第28项.一种硫化再生橡胶产品,具有多个参数,所述参数选自由以下组成的组:约80-150kg/cm2的抗拉强度、根据SATRA TM205的1.10-1.25g/cm3的比重、根据SATRA TM218的13-20kg/cm厚度的模具T撕裂强度、根据SATRA TM174的120-200mm3的DIN耐磨性、根据SATRA TM63的1-20%的耐油性(三甲基戊烷)、根据FIA391 IRM#903的约0.5-5%的耐油性、约60-100kg/cm2的100%模量和约15-25%的300%模量,以及在所述橡胶产品的硫化之前,约10重量%-80重量%的脱硫再生橡胶。
第29项.第28项的硫化再生橡胶产品,包含选自由烃油、环烷油和润滑油组成的组的增塑剂。
第30项.第28-29项的硫化再生橡胶产品,其中所述硫化再生橡胶产品具有所述参数中的至少三个。
第31项.第28-30项的硫化再生橡胶产品,其中所述硫化再生橡胶产品具有所述参数中的至少四个。
第32项.第28-31项的硫化再生橡胶产品,其中所述硫化再生橡胶产品具有全部所述参数。
第33项.一种硫化再生橡胶产品,包含20重量%到90重量%的原胶和10重量%到80重量%的前体材料的硫化混合物作为其聚合物部分,所述前体材料在硫化前具有多个参数,所述参数选自由约1.8-6.7MPa的抗拉强度、约80-140%的断裂伸长率、约1.3到3MPa的50%模量、约2.0-4.5MPa的100%模量和约50-65的肖氏A型硬度组成的组。
第34项.第33项的硫化再生橡胶产品,具有至少约56的肖氏A型硬度、约88-148kg/cm2的抗拉强度和约430-480%的伸长率。
第35项.第33-34项的硫化再生橡胶产品,具有多个参数,所述参数选自由以下组成的组:根据SATRA TM205的1.10-1.25g/cm3的比重、根据SATRA TM218的13-20kg/cm厚度的模具T撕裂强度、根据SATRA TM174的120-200mm3的DIN耐磨性、根据SATRA TM63的1-20%的耐油性(三甲基戊烷)、根据FIA391 IRM#903的约0.5-5%的耐油性、约60-100kg/cm2的100%模量和约15-25%的300%模量。
第36项.第33-34项的硫化再生橡胶产品,其中所述前体材料具有所述参数中的至少三个。
第37项.第33-34项的硫化再生橡胶产品,其中所述前体材料具有所述参数中的至少四个。
第38项.第33-34项的硫化再生橡胶产品,其中所述前体材料具有全部所述参数。
第39项.一种用于制造脱硫橡胶材料的方法,所述脱硫橡胶材料具有多个参数,所述参数选自由约1.8-6.7MPa的抗拉强度、约80-140%的断裂伸长率、约1.3到3MPa的50%模量、约2.0-4.5MPa的100%模量、50-65的肖氏A型硬度组成的组,所述方法包括将具有硫含量和硫交联的硫化橡胶与脱硫剂在反应混合物中在约80℃到约170℃下接触约10到约100分钟,所述脱硫剂是松节油液体。
第40项.第39项的方法,其中所述接触在约85℃到约165℃的温度下进行约20到约80分钟。
第41项.第39-40项的方法,其中所述接触在约90℃到约160℃的温度下进行约20到约60分钟。
第42项.第39-41项的方法,其中所述反应混合物包含约2:1到约7:1的比率的所述松节油液体和所述硫化橡胶。
第43项.第39-42项的方法,其中所述反应混合物包含约3:1到约5:1的比率的所述松节油液体和所述硫化橡胶。
第44项.第39-43项的方法,其中所述脱硫橡胶材料具有所述参数中的至少三个。
第45项.第39-44项的方法,其中所述脱硫橡胶材料具有所述参数中的至少四个。
第46项.第39-45项的方法,其中所述脱硫橡胶材料具有全部所述参数。
第47项.一种用于制造最终硫化再生橡胶产品的方法,所述方法包括获得前体材料,所述前体材料包含约10重量%-80重量%的脱硫再生橡胶并且具有多个参数,所述参数选自由约1.8-6.7MPa的抗拉强度、约80-140%的断裂伸长率、约1.3到3MPa的50%模量、约2.0-4.5MPa的100%模量、50-65的肖氏A型硬度组成的组,并且所述方法包括混合所述前体材料与原胶以形成混合物,并硫化所述混合物以获得所述最终硫化再生橡胶产品。
第48项.第47项的方法,其中所述方法经过调适以便获得具有约80-150kg/cm2的抗拉强度的所述最终硫化再生橡胶产品。
第49项.第47-48项的方法,其中所述方法经过调适以便获得具有根据SATRATM205的1.10-1.25g/cm3的比重的所述最终硫化再生橡胶产品。
第50项.第47-49项的方法,其中所述方法经过调适以便获得具有根据SATRATM218的13-20kg/cm厚度的模具T撕裂强度的所述最终硫化再生橡胶产品。
第51项.第47-50项的方法,其中所述方法经过调适以便获得具有根据SATRATM174的120-200mm3的DIN耐磨性的所述最终硫化再生橡胶产品。
第52项.第47-51项的方法,其中所述方法经过调适以便获得具有根据SATRA TM63的1-20%的耐油性(三甲基戊烷)的所述最终硫化再生橡胶产品。
第53项.第47-52项的方法,其中所述方法经过调适以便获得具有根据FIA391IRM#903的约0.5-5%的耐油性的所述最终硫化再生橡胶产品。
第54项.第47-53项的方法,其中所述方法经过调适以便获得具有约60-100kg/cm2的100%模量的所述最终硫化再生橡胶产品。
第55项.第47-54项的方法,其中所述方法经过调适以便获得具有约15-25%的300%模量的所述最终硫化再生橡胶产品。
第56项.第47-55项的方法,其中所述最终硫化再生橡胶产品具有所述参数中的至少三个。
第57项.第47-56项的方法,其中所述最终硫化再生橡胶产品具有所述参数中的至少四个。
第58项.第47-57项的方法,其中所述最终硫化再生橡胶产品具有全部所述参数。
第59项.一种硫化再生橡胶产品制剂,包含原胶、碳黑、氧化锌、硬脂酸、硫和包含脱硫再生橡胶的前体材料,其中所述硫化再生橡胶产品不含二氧化硅。
第60项.第59项的硫化再生橡胶,另外包含多种对苯二甲酸二辛酯(DOTP)、辛基化二苯胺(ODP)、香豆酮茚树脂、二硫化苯并噻唑(MBTS)、苯并噻唑-2-硫醇(MBT)和二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)。
第61项.第59-60项的硫化再生橡胶,具有60-65的肖氏A型硬度、低于1.2g/cm3的比重、抗拉强度>100kg/cm2、伸长强度>400%、模具T撕裂强度>8kg/cm、DIN耐磨性<150mm3、耐油性(三甲基戊烷)<12%和耐油性(IRM#903)<10%。
实施例
实施例1.
在本实施例中,描述了未经加工的硫化轮胎面橡胶制剂(使用100%天然原胶和苯乙烯-丁二烯橡胶制得)与用根据本发明的松油醇、蒎烯和伞花烃的松节油液体掺混物处理的以获得的前体材料的相同硫化橡胶样品的热解重量分析(TGA)的对比。
表1.
实施例2.
在本实施例中,描述了未经加工的硫化轮胎面橡胶制剂(使用100%天然原胶和苯乙烯-丁二烯橡胶制得)(“对照”)、经加工的硫化轮胎面橡胶制剂(使用已根据本发明加工的100%天然橡胶与苯乙烯-丁二烯橡胶的混合物制得)(“再生”)与经加工的硫化橡胶样品的热解重量分析(TGA)的对比,所述经加工的硫化橡胶样品已使用95%天然原胶和苯乙烯-丁二烯橡胶/5%的要求保护的本发明的脱硫橡胶(“胎面5%”)、90%天然原胶和苯乙烯-丁二烯橡胶/10%的要求保护的苯发明的脱硫橡胶(“胎面10%”)、80%天然原胶和苯乙烯-丁二烯橡胶/20%的要求保护的本发明的脱硫橡胶(“胎面20%”)制得,所述“胎面5%”、“胎面10%”和“胎面20%”各自通过用根据本发明的松油醇、蒎烯和伞花烃的松节油液体的掺混物处理以获得前体材料加工。
表2.
实施例3.
在本实施例中,描述了在用根据本发明的松油醇、蒎烯和伞花烃的松节油液体掺混物处理以获得前体材料之前和之后的硫化的废旧完整卡车轮胎(WTT)样品或卡车轮胎面“胶末”的热解重量分析(TGA)的对比。
表3.
实施例4.
在本实施例中,描述了在用根据本发明的松油醇、蒎烯和伞花烃的松节油液体掺混物处理以获得前体材料之前和之后的硫化废旧完整卡车轮胎(WTT)样品的热解重量分析(TGA)的对比。
表4.
实施例5.
在本实施例中,描述了在用根据本发明的松油醇、蒎烯和伞花烃的松节油液体掺混物处理以获得前体材料之前和之后的硫化废旧完整卡车轮胎(WTT)样品的Brunauer–Emmett–Teller(BET)分析的对比。表5中被标记为“甲苯90/20”的那行是指其中使用甲苯代替松油醇、蒎烯和伞花烃的松节油液体掺混物进行加工以用于比较的实验。BET解释固体表面上气体分子的物理吸附并且用作测量材料的比表面积的重要分析技术的基础。更大的BET值意味着在加工后脱硫橡胶的孔永久地大于碎橡胶。
表5.
实施例6.
在本实施例中,描述了在用根据本发明的各种松节油液体处理(包括用醇洗涤以去除松节油液体)以获得前体材料之前和之后的硫化废旧碎橡胶样品的床高膨胀(bedheight expansion)的对比。作为另一个对照,用异丙醇处理未经加工的碎橡胶以确定非松节油液体是否引起永久的床高膨胀。表6是一组代表性数据。
表6.
实施例7:
在本实施例中,描述了在用根据本发明的松节油液体掺混物处理(包括用醇洗涤以去除松节油液体掺混物)以获得前体材料之前和之后的产品结构特征的对比。表7是一组代表性数据。
表7.
根据重复实验(420组数据),确定未经加工的产品和经加工产品的以下特征范围:
实施例8
在本实施例中,将使用各种脱硫橡胶制得的若干前体材料样品掺入到用于制造最终硫化再生橡胶产品的制剂中。前体材料制剂含有以下范围的组分:
表8
成分类别 PHR 重量%
聚合物掺混物 40-130 25-60
再生脱硫橡胶 8-85 5-50
填充剂 20-50 10-30
增塑剂 4-10 2-5
偶合剂 2-4 1-2
高苯乙烯树脂 4-6 2-3
活化剂 1-2 0.5-1
PEG 1-2 0.6-1
加工助剂 1-3 0.5-2
向表8中概述的制剂中加入活化剂(约1-4PHR)、加速剂(1-2PHR)和硫(约0.3-1.5PHR)并固化以获得最终硫化再生橡胶产品。根据各种标准测试程序测试最终硫化再生橡胶产品,并且本发明的最终硫化再生橡胶产品具有以下参数:
表9.
实施例9.
使用本发明的脱硫再生前体材料的各种实施方案制造若干硫化橡胶最终产品(例如鞋底)。本实施例描述了制造这些产品的工艺和最终产品的特征。
在第一方面,组合使用25%的本发明的脱硫再生前体材料与75%原胶用于复合成鞋底。将原胶与脱硫橡胶混合并加入化学添加剂(但不加入固化剂和硫)。接着向母料中加入碳黑和加工油。最终将固化剂和硫加入到这个母料中以形成固化的硫化橡胶,用于成型为适当形状。
在制备最终硫化橡胶产品的过程中使用若干不同的脱硫再生前体材料,并且发现已经用松节油液体在约90℃到约160℃的温度下处理约20到约60分钟,然后用醇处理以去除松节油液体的那些样品产生具有与原胶类似的合适特征的前体脱硫材料,并且可用于可预测地且经济地生产高品质硫化橡胶产品。根据这些实验形成的基于硫化橡胶的鞋类最终产品被发现具有以下特征:
表10.
特征
肖氏A型硬度(SATRA TM205) 59-61
比重(g/cm3)(SATRA TM134) 1.14-1.15
抗拉强度(kg/cm2)(ASTM D412) 133-148
伸长率%(ASTM D412) 390-476
模具T撕裂强度(kg/cm厚度)(SATRA TM218) 11.8-18.9
DIN耐磨性(mm3)(SATRA TM174) 126-162
耐油性(%)(三甲基戊烷)(SATRA TM63) 1.2-2.7
耐油性(%)(IRM#903)(FIA-319-IRM#903) 0.6-4.2
100%模量(kg/cm2) 79-102
300%模量(kg/cm2) 17-20
本发明的脱硫再生前体材料以增加的含量与相应降低的量的原胶组合使用以用于复合成鞋底。根据这些实验形成的基于硫化橡胶的鞋类最终产品被发现具有以下特征:
表11.
实施例10.
在本实施例中,描述了使用短接触时间经过松油醇、蒎烯和伞花烃的松节油液体掺混物处理的以获得前体材料的硫化橡胶样品的特性。
表12
实施例11
用于获得前体材料的示例性制剂包括(但不限于)以下:
以下中的一种:100%α-松油醇;100%α-蒎烯;100%β-蒎烯;100%对伞花烃;或100%松油;
30-70%α-松油醇、5-40%β-蒎烯、5-50%α-蒎烯和0-30%对伞花烃;
40-60%α-松油醇、10-20%α-蒎烯、10-40%β-蒎烯和5-20%对伞花烃;
45-55%α-松油醇、30-40%α-蒎烯、5-30%β-蒎烯和10-30%对伞花烃;
50%α-松油醇、25%α-蒎烯、20%β-蒎烯和5%对伞花烃;
30-70%松油、30-70%α-松油醇、5-40%β-蒎烯、5-50%α-蒎烯和0-30%对伞花烃;
30-50%松油、40-60%α-松油醇、10-20%α-蒎烯、10-40%β-蒎烯和5-20%对伞花烃;
30-40%松油、45-55%α-松油醇、30-40%α-蒎烯、5-30%β-蒎烯和10-30%对伞花烃。
实施例12
使用实施例11的制剂获得的前体材料(即脱硫橡胶)用于制造具有惊人的高品质和有利特性的硫化橡胶产品,用于在多种商业应用中用作硫化再生橡胶产品。具有惊人的高品质和有利特性的硫化橡胶产品是使用以下制剂范围制造:
表13
通过本发明的制剂生产的示例性硫化橡胶产品的有利特性概述在表14中。
表14
进行的测试 测试方法 典型目标规格 本发明产品的规格
肖氏A型硬度 SATRA TM205 60-65 60
比重(g/cm3) SATRA TM134 低于1.2 1.15
抗拉强度(kg/cm2) ASTM D412 >100kg/cm2 133.0
伸长率(%) ASTM D412 >400% 443
模具T撕裂强度(kg/cm厚度) SATRA TM218 >8kg/cm 13.4
DIN耐磨性(mm3) SATRA TM174 <150mm3 162
耐油性(%)(三甲基戊烷) SATRA TM63 <12% 2.41%
耐油性(%)(IRM#903) FIA-319-IRM#903 <10% 1.23%
如示例性数据所证明,本发明的产品能够满足制造商业上成功的硫化橡胶产品所必需的严格目标规格。
已发现本发明的脱硫再生前体材料即使大比例地用于可预测地且经济地生产高品质硫化橡胶产品时仍然是有用的。
总的来说,当与含有未根据本发明加工的碎橡胶的硫化橡胶产品相比时,含有根据本发明的前体材料的硫化橡胶产品具有更高的伸长率(可以在断裂时拉伸更长)和更高的抗拉强度。另外,当与对比材料(未经加工的碎橡胶)相比时,根据本发明的脱硫橡胶前体材料具有更高的伸长率和更高的抗拉强度。更高的伸长率和抗拉强度指示前体材料中橡胶的更高程度的脱硫。
如本文所用,术语约和大约应被解释为包括处于所述值的5%以内的任何值。此外,当关于值的范围提到术语约和大约时,所述术语应被解释为包括所述范围的上限和下限两者。如本文所用,术语第一、第二、第三等应被解释为唯一地指示要素并且不暗示或不受限于要素或步骤的任何特定次序。
虽然仅在本发明的实施方案的一些中展示或描述了本发明,但是对于所属领域技术人员显而易见的是,本发明并不因此受限,而是可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行各种变化。此外,应理解所展示和所描述的本发明的形式将被看作是目前优选的实施方案。可以对每一和每个加工步骤进行各种修改和变化,这对于具有本公开的优点的所属领域技术人员来说是显然的。以下权利要求书意图被解释为涵盖所有此类修改和变化,并且相应地,说明书和附图被视为说明性的而不是限制性的。此外,随附权利要求书意图被解释为包括替代实施方案。

Claims (60)

1.一种用于制造最终硫化再生橡胶产品的前体材料,所述前体材料包含脱硫再生橡胶并且具有选自由约1-10MPa的抗拉强度、约60-300%的断裂伸长率、约0.5到5MPa的50%模量、约1-7MPa的100%模量和约40-80的肖氏A型硬度(Shore A hardness)组成的组的多个参数。
2.根据权利要求1所述的前体材料,其中所述脱硫再生橡胶是硫基橡胶。
3.根据权利要求1所述的前体材料,其中所述脱硫再生橡胶具有在约325目到约1目的范围的粒度。
4.根据权利要求1所述的前体材料,包含根据ASTM D1509的小于2%的水分含量。
5.根据权利要求1所述的前体材料,包含根据ASTM D5603的小于约1%的金属含量。
6.根据权利要求1所述的前体材料,包含根据ASTM D5603的小于约0.5%的纤维含量。
7.根据权利要求1所述的前体材料,包含根据ASTM E1131-03(TGA)的约2-10%的丙酮可萃取物。
8.根据权利要求1所述的前体材料,包含根据ASTM E1131-03(TGA)的约2-5%的丙酮可萃取物。
9.根据权利要求1所述的前体材料,包含根据ASTM E1131-03(TGA)的约30-65%的聚合物橡胶烃(RHC)含量。
10.根据权利要求1所述的前体材料,包含根据ASTM E1131-03(TGA)的约20-50%的碳黑和/或二氧化硅含量。
11.根据权利要求1所述的前体材料,包含根据ASTM E1131-03(TGA)的约20-45%的有机灰含量。
12.根据权利要求1所述的前体材料,具有根据ASTM D1817的约1.05-1.3的比重。
13.根据权利要求1所述的前体材料,具有约0.20到约0.33kg/升的容积密度。
14.根据权利要求1所述的前体材料,具有约0.24到约0.32kg/升的容积密度。
15.根据权利要求1所述的前体材料,具有约0.25到约0.31kg/升的容积密度。
16.根据权利要求1所述的前体材料,包含选自由烃油、环烷油和润滑油组成的组的增塑剂。
17.根据权利要求1所述的前体材料,具有包含天然橡胶、聚丁二烯橡胶、腈橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶的聚合物部分。
18.根据权利要求1所述的前体材料,具有包含约20%天然橡胶和约80%苯乙烯-丁二烯橡胶的聚合物部分。
19.根据权利要求1所述的前体材料,具有包含约90%天然橡胶和约10%苯乙烯-丁二烯橡胶的聚合物部分。
20.根据权利要求1所述的前体材料,具有包含约80%天然橡胶和约20%聚丁二烯橡胶的聚合物部分。
21.根据权利要求1所述的前体材料,具有包含约80%腈橡胶、10%天然橡胶和约10%聚丁二烯橡胶的聚合物部分。
22.根据权利要求1所述的前体材料,具有包含约20%腈橡胶、10%天然橡胶和约70%聚丁二烯橡胶的聚合物部分。
23.根据权利要求1所述的前体材料,其中所述前体材料具有所述参数中的至少三个。
24.根据权利要求1所述的前体材料,其中所述前体材料具有所述参数中的至少四个。
25.根据权利要求1所述的前体材料,其中所述前体材料具有全部所述参数。
26.一种硫化再生橡胶产品,包含根据权利要求1所述的前体材料作为主要部分。
27.一种硫化再生橡胶产品,具有选自由以下组成的组的多个参数:约80-150kg/cm2的抗拉强度、根据SATRA TM205的1.10-1.25g/cm3的比重、根据SATRA TM218的13-20kg/cm厚度的模具T撕裂强度、根据SATRA TM174的120-200mm3的DIN耐磨性、根据SATRA TM63的1-20%的耐油性(三甲基戊烷)、根据FIA391IRM#903的约0.5-5%的耐油性、约60-100kg/cm2的100%模量和约15-25%的300%模量;以及在所述硫化再生橡胶产品的硫化之前,约10重量%-80重量%的脱硫再生橡胶。
28.根据权利要求27所述的硫化再生橡胶产品,包含选自由烃油、环烷油和润滑油组成的组的增塑剂。
29.根据权利要求27所述的硫化再生橡胶产品,其中所述硫化再生橡胶产品具有所述参数中的至少三个。
30.根据权利要求27所述的硫化再生橡胶产品,其中所述硫化再生橡胶产品具有所述参数中的至少四个。
31.根据权利要求27所述的硫化再生橡胶产品,其中所述硫化再生橡胶产品具有全部所述参数。
32.一种硫化再生橡胶产品,包含聚合物部分,所述聚合物部分包含20重量%到90重量%的原胶和10重量%到80重量%的前体材料的硫化混合物,所述前体材料在硫化前具有多个参数,所述参数选自由约1.8-6.7MPa的抗拉强度、约80-140%的断裂伸长率、约1.3到3MPa的50%模量、约2.0-4.5MPa的100%模量和约50-65的肖氏A型硬度组成的组。
33.根据权利要求32所述的硫化再生橡胶产品,具有至少约56的肖氏A型硬度、约88-148kg/cm2的抗拉强度和约430-480%的伸长率。
34.根据权利要求32所述的硫化再生橡胶产品,具有选自由以下组成的组的多个参数:根据SATRA TM205的1.10-1.25g/cm3的比重、根据SATRA TM218的13-20kg/cm厚度的模具T撕裂强度、根据SATRA TM174的120-200mm3的DIN耐磨性、根据SATRA TM63的1-20%的耐油性(三甲基戊烷)、根据FIA391IRM#903的约0.5-5%的耐油性、约60-100kg/cm2的100%模量和约15-25%的300%模量。
35.根据权利要求32所述的硫化再生橡胶产品,其中前体材料具有所述参数中的至少三个。
36.根据权利要求32所述的硫化再生橡胶产品,其中所述前体材料具有所述参数中的至少四个。
37.根据权利要求32所述的硫化再生橡胶产品,其中所述前体材料具有全部所述参数。
38.一种用于制造脱硫橡胶材料的方法,所述脱硫橡胶材料具有多个参数,所述参数选自由约1.8-6.7MPa的抗拉强度、约80-140%的断裂伸长率、约1.3到3MPa的50%模量、约2.0-4.5MPa的100%模量、50-65的肖氏A型硬度组成的组,所述方法包括使具有硫含量和硫交联的硫化橡胶与脱硫剂在反应混合物中在约80℃到约170℃下接触约10分钟到约100分钟,所述脱硫剂是用于形成经加工的脱硫橡胶的松节油液体,用醇或醇与具有一个或多个羟基官能团的有机化合物的混合物和/或有机或无机溶剂处理所述经加工的脱硫橡胶以从所述经加工的脱硫橡胶中去除所述松节油液体,从而形成所述脱硫橡胶材料。
39.根据权利要求38所述的方法,其中所述接触在约85℃到约165℃的温度下进行约20到约80分钟。
40.根据权利要求39所述的方法,其中所述接触在约90℃到约160℃的温度下进行约20到约60分钟。
41.根据权利要求38所述的方法,其中所述反应混合物包含约2:1到约7:1的比率的所述松节油液体和所述硫化橡胶。
42.根据权利要求41所述的方法,其中所述反应混合物包含约3:1到约5:1的比率的所述松节油液体和所述硫化橡胶。
43.根据权利要求38所述的方法,其中所述脱硫橡胶材料具有所述参数中的至少三个。
44.根据权利要求38所述的方法,其中所述脱硫橡胶材料具有所述参数中的至少四个。
45.根据权利要求38所述的方法,其中所述脱硫橡胶材料具有全部所述参数。
46.一种用于制造最终硫化再生橡胶产品的方法,所述方法包括获得前体材料,所述前体材料包含约10重量%-80重量%的脱硫再生橡胶并且具有多个参数,所述参数选自由约1.8-6.7MPa的抗拉强度、约80-140%的断裂伸长率、约1.3到3MPa的50%模量、约2.0-4.5MPa的100%模量、50-65的肖氏A型硬度组成的组,所述方法包括混合所述前体材料与原胶以形成混合物,并硫化所述混合物以获得所述最终硫化再生橡胶产品。
47.根据权利要求46所述的方法,其中所述方法经过调适以便获得具有约80-150kg/cm2的抗拉强度的所述最终硫化再生橡胶产品。
48.根据权利要求46所述的方法,其中所述方法经过调适以便获得具有根据SATRATM205的1.10-1.25g/cm3的比重的所述最终硫化再生橡胶产品。
49.根据权利要求46所述的方法,其中所述方法经过调适以便获得具有根据SATRATM218的13-20kg/cm厚度的模具T撕裂强度的所述最终硫化再生橡胶产品。
50.根据权利要求46所述的方法,其中所述方法经过调适以便获得具有根据SATRATM174的120-200mm3的DIN耐磨性的所述最终硫化再生橡胶产品。
51.根据权利要求46所述的方法,其中所述方法经过调适以便获得具有根据SATRATM63的1-20%的耐油性(三甲基戊烷)的所述最终硫化再生橡胶产品。
52.根据权利要求46所述的方法,其中所述方法经过调适以便获得具有根据FIA391IRM#903的约0.5-5%的耐油性的所述最终硫化再生橡胶产品。
53.根据权利要求46所述的方法,其中所述方法经过调适以便获得具有约60-100kg/cm2的100%模量的所述最终硫化再生橡胶产品。
54.根据权利要求46所述的方法,其中所述方法经过调适以便获得具有约15-25%的300%模量的所述最终硫化再生橡胶产品。
55.根据权利要求46所述的方法,其中所述最终硫化再生橡胶产品具有所述参数中的至少三个。
56.根据权利要求46所述的方法,其中所述最终硫化再生橡胶产品具有所述参数中的至少四个。
57.根据权利要求46所述的方法,其中所述最终硫化再生橡胶产品具有全部所述参数。
58.一种硫化再生橡胶产品制剂,包含原胶、碳黑、氧化锌、硬脂酸、硫和包含脱硫再生橡胶的前体材料,并且其中所述硫化再生橡胶产品不含二氧化硅。
59.根据权利要求58所述的硫化再生橡胶,另外包含多种对苯二甲酸二辛酯(DOTP)、辛基化二苯胺(ODP)、香豆酮茚树脂、二硫化苯并噻唑(MBTS)、苯并噻唑-2-硫醇(MBT)和二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)。
60.根据权利要求58所述的硫化再生橡胶,具有60-65的肖氏A型硬度、低于1.2g/cm3的比重、抗拉强度>100kg/cm2、伸长强度>400%、模具T撕裂强度>8kg/cm、DIN耐磨性<150mm3、耐油性(三甲基戊烷)<12%和耐油性(IRM#903)<10%。
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