CN107987342A - 一种高强度再生橡胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度再生橡胶及其制备方法，其包括以下重量份数的原料：废旧橡胶粉100重量份，煤焦油17~23重量份，活化剂0.4~0.8重量份，松香0.2~0.6重量份，硬脂酸0.4~0.9重量份，重钙粉0.4~1.0重量份，聚乙烯醇0.4~0.8重量份，氧化锌0.3~0.6重量份，水0.2~0.4重量份。本发明的再生橡胶制备简便，生产成本低、效率高；具有较高的强度和耐磨性，能够满足工业生产的需求，具有广阔的市场前景。

Description

一种高强度再生橡胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种橡胶，特别涉及一种高强度再生橡胶及其制备方法。
背景技术
目前全世界每年有数百万吨废橡胶产生，数量如此巨大，如何对其进行有效处理已成为全社会普遍关注的问题。为此，除将堆积如山的废弃橡胶制品当燃料焚烧外，自1910年开始，各国科学家纷纷研究更为有效的废橡胶再生处理技术。再生胶是指废旧硫化橡胶经过粉碎、加热、机械处理等物理化学过程，使其从弹性状态变成具有塑性和粘性的、能够再硫化的橡胶。再生过程的实质是在热、氧、机械作用和再生剂的化学与物理作用等的综合作用下，使硫化胶网络破坏降解，断裂位置既有交联键，也有交联键之间的大分子键。目前再生橡胶往往性能欠佳，强度差，韧性低，易磨损、老化，难以满足工业上优质产品对橡胶原料性能的需求。
发明内容
技术问题：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术制得的再生橡胶性能欠佳，强度差，韧性低，易磨损等不足，提供一种高强度再生橡胶及其制备方法，该再生橡胶制备简便、成本低，具有较佳的强度、耐磨性等性能，能够满足工业上对优质原料的需求。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高强度再生橡胶，其包括以下重量份数的原料：废旧橡胶粉100重量份，煤焦油17~23重量份，活化剂0.4~0.8重量份，松香0.2~0.6重量份，硬脂酸0.4~0.9重量份，重钙粉0.4~1.0重量份，聚乙烯醇0.4~0.8重量份，氧化锌0.3~0.6重量份，水0.2~0.4重量份。
较佳地，所述高强度再生橡胶包括以下重量份数的原料：废旧橡胶粉100重量份，煤焦油19~22重量份，活化剂0.5~0.7重量份，松香0.3~0.5重量份，硬脂酸0.5~0.8重量份，重钙粉0.6~0.8重量份，聚乙烯醇0.5~0.7重量份，氧化锌0.4~0.6重量份，水0.3~0.4重量份。
在本发明一较佳实施例中，该高强度再生橡胶包括以下重量份数的原料：废旧橡胶粉100重量份，煤焦油20重量份，活化剂0.6重量份，松香0.4重量份，硬脂酸0.6重量份，重钙粉0.7重量份，聚乙烯醇0.6重量份，氧化锌0.5重量份，水0.3重量份。
在本发明另一较佳实施例中，该高强度再生橡胶包括以下重量份数的原料：废旧橡胶粉100重量份，煤焦油21重量份，活化剂0.6重量份，松香0.5重量份，硬脂酸0.7重量份，重钙粉0.7重量份，聚乙烯醇0.7重量份，氧化锌0.6重量份，水0.4重量份。
本发明进一步涉及上述高强度再生橡胶的制备方法，其包括以下步骤：
步骤一，按照重量份数称取各原料；
步骤二，将煤焦油、活化剂、松香、硬脂酸、聚乙烯醇和水在60~80℃下充分混合，得到物料A，将物料A的温度保持在60~80℃；将废旧橡胶粉、重钙粉和氧化锌充分混合，得到物料B；
步骤三，将电热式动态脱硫罐预热至80~100℃，加入步骤二所得物料B，再加入步骤二所得物料A；通入蒸汽，使电热式动态脱硫罐内压力升至2.0~2.5MPa；升温至100~120℃，保持1.5~2小时；
步骤四，排气，卸料，冷却，即可。
本发明所述的活化剂可为本领域常规使用的活化剂，较佳的为2, 2'-硫代双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）。
本发明对所使用的废旧橡胶粉无特殊要求，优选废旧钢丝轮胎橡胶粉。
在不违背本领域常识的基础上，本发明各优选条件可任意组合。
有益效果：本发明的再生橡胶制备简便，生产成本低、效率高；原料中加入重钙粉、聚乙烯醇和氧化锌，能够显著增强再生橡胶的强度和耐磨性，提高再生橡胶的性能和品质，更好地满足工业生产的需求，具有广阔的市场前景。
具体实施方式：
下面通过实施例对本发明的技术方案做进一步解释，但本发明的保护范围不局限于所述实施例。
除特别说明外，本发明的原料、试剂、设备均市售可得。
实施例1：按照以下步骤制备再生橡胶：
步骤一，称取以下组分：废旧橡胶粉10kg，煤焦油1.7kg，2, 2'-硫代双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）0.04kg，松香0.02kg，硬脂酸0.04kg，重钙粉0.04kg，聚乙烯醇0.04kg，氧化锌0.03kg，水0.02kg；
步骤二，将煤焦油、2, 2'-硫代双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）、松香、硬脂酸、聚乙烯醇和水在60~80℃下充分混合，得到物料A，将物料A的温度保持在60~80℃；将废旧橡胶粉、重钙粉和氧化锌充分混合，得到物料B；
步骤三，将电热式动态脱硫罐预热至80~100℃，加入步骤二所得物料B，再加入步骤二所得物料A；通入蒸汽，使电热式动态脱硫罐内压力升至2.0~2.5MPa；升温至100~120℃，保持1.5~2小时；
步骤四，排气，卸料，冷却，即可。
实施例2：按照以下步骤制备再生橡胶：
步骤一，称取以下组分：废旧橡胶粉10kg，煤焦油2.3kg，2, 2'-硫代双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）0.08kg，松香0.06kg，硬脂酸0.09kg，重钙粉0.1kg，聚乙烯醇0.08kg，氧化锌0.06kg，水0.04kg；
其余步骤同实施例1。
实施例3：按照以下步骤制备再生橡胶：
步骤一，称取以下组分：废旧橡胶粉10kg，煤焦油1.9kg，2, 2'-硫代双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）0.05kg，松香0.03kg，硬脂酸0.05kg，重钙粉0.06kg，聚乙烯醇0.05kg，氧化锌0.04kg，水0.03kg；
其余步骤同实施例1。
实施例4：按照以下步骤制备再生橡胶：
步骤一，称取以下组分：废旧轮胎橡胶粉10kg，煤焦油2.2kg，2, 2'-硫代双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）0.07kg，松香0.05kg，硬脂酸0.08kg，重钙粉0.08kg，聚乙烯醇0.07kg，氧化锌0.06kg，水0.04kg；
其余步骤同实施例1。
实施例5：按照以下步骤制备再生橡胶：
步骤一，称取以下组分：废旧轮胎橡胶粉10kg，煤焦油2kg，2, 2'-硫代双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）0.06kg，松香0.04kg，硬脂酸0.06kg，重钙粉0.07kg，聚乙烯醇0.06kg，氧化锌0.05kg，水0.03kg；
其余步骤同实施例1。
实施例6：按照以下步骤制备再生橡胶：
步骤一，称取以下组分：废旧钢丝轮胎橡胶粉10kg，煤焦油2.1kg，2, 2'-硫代双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）0.06kg，松香0.05kg，硬脂酸0.07kg，重钙粉0.07kg，聚乙烯醇0.07kg，氧化锌0.06kg，水0.04kg；
其余步骤同实施例1。
对比例：按照以下步骤制备再生橡胶：
步骤一，称取以下组分：废旧橡胶粉10kg，煤焦油2.1kg，2, 2'-硫代双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）0.06kg，松香0.05kg，硬脂酸0.07kg，水0.04kg；
步骤二，将煤焦油、2, 2'-硫代双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）、松香、硬脂酸和水在60~80℃下充分混合，得到物料A，将物料A的温度保持在60~80℃；
步骤三，将电热式动态脱硫罐预热至80~100℃，加入废旧橡胶粉，再加入步骤二所得物料A；通入蒸汽，使电热式动态脱硫罐内压力升至2.0~2.5MPa；升温至100~120℃，保持1.5~2小时；
步骤四，排气，卸料，冷却，即可。
将实施例1~6及对比例所得再生橡胶进行性能测试（所述性能测试的方法为本领域常规方法），所得参数如表1所示：
表1 再生橡胶性能参数
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 对比例
门尼系数（ML） 59 62 66 63 62 70 52
拉伸强度（MPa） 13 11 16 14 13 18 10
伸长率（%） 210 190 190 220 230 240 170
磨耗指数（%） 220 200 240 210 270 260 180
可见，本发明的再生橡胶具有较高的强度、耐磨性、稳定性等性能。
本发明应用了具体个例对技术方案进行了阐述，以上实施例只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种高强度再生橡胶，其特征在于，包括以下重量份数的原料：废旧橡胶粉100重量份，煤焦油17~23重量份，活化剂0.4~0.8重量份，松香0.2~0.6重量份，硬脂酸0.4~0.9重量份，重钙粉0.4~1.0重量份，聚乙烯醇0.4~0.8重量份，氧化锌0.3~0.6重量份，水0.2~0.4重量份。
2.根据权利要求1所述的高强度再生橡胶，其特征在于，包括以下重量份数的原料：废旧橡胶粉100重量份，煤焦油19~22重量份，活化剂0.5~0.7重量份，松香0.3~0.5重量份，硬脂酸0.5~0.8重量份，重钙粉0.6~0.8重量份，聚乙烯醇0.5~0.7重量份，氧化锌0.4~0.6重量份，水0.3~0.4重量份。
3.根据权利要求2所述的高强度再生橡胶，其特征在于，包括以下重量份数的原料：废旧橡胶粉100重量份，煤焦油20重量份，活化剂0.6重量份，松香0.4重量份，硬脂酸0.6重量份，重钙粉0.7重量份，聚乙烯醇0.6重量份，氧化锌0.5重量份，水0.3重量份。
4.根据权利要求2所述的高强度再生橡胶，其特征在于，包括以下重量份数的原料：废旧橡胶粉100重量份，煤焦油21重量份，活化剂0.6重量份，松香0.5重量份，硬脂酸0.7重量份，重钙粉0.7重量份，聚乙烯醇0.7重量份，氧化锌0.6重量份，水0.4重量份。
5.根据权利要求1~4任一项所述的高强度再生橡胶，其特征在于，所述的活化剂为2,2'-硫代双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）。
6.根据权利要求1~4任一项所述的高强度再生橡胶，其特征在于，所述的废旧橡胶粉为废旧钢丝轮胎橡胶粉。
7.根据权利要求1~4任一项所述的高强度再生橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，按照重量份数称取各原料；
步骤二，将煤焦油、活化剂、松香、硬脂酸、聚乙烯醇和水在60~80℃下充分混合，得到物料A，将物料A的温度保持在60~80℃；将废旧橡胶粉、重钙粉和氧化锌充分混合，得到物料B；
步骤三，将电热式动态脱硫罐预热至80~100℃，加入步骤二所得物料B，再加入步骤二所得物料A；通入蒸汽，使电热式动态脱硫罐内压力升至2.0~2.5MPa；升温至100~120℃，保持1.5~2小时；
步骤四，排气，卸料，冷却，即可。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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