CN108485284B - 叶绿素提取废渣油用于制备橡胶操作油及橡胶的用途 - Google Patents

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Abstract

本发明属于橡胶合成技术领域，具体涉及一种提取叶绿素废渣油用于制备橡胶操作油及橡胶的用途，并进一步公开了一种利用提取叶绿素废渣油制备的橡胶，并进一步公开其制备方法。本发明公开了一种利用现有技术中蚕沙提取叶绿素的废渣油作为橡胶操作油之用的用途，并利用所述叶绿素提取的废渣油制备橡胶制品的方案。本发明所述以蚕沙提取叶绿素生产叶绿素铜钠后的废渣油作为操作油原料加工的橡胶制品，经不仅性能优异，能够满足实际应用的需求；且在不降低橡胶质量的情况下，有效降低了成本，也解决了叶绿素提取废渣油堆积而造成环境污染和资源浪费的问题，一举两得，具有重要的环保和经济效益。

Description

叶绿素提取废渣油用于制备橡胶操作油及橡胶的用途
技术领域
本发明属于橡胶合成技术领域，具体涉及一种提取叶绿素废渣油用于制备橡胶操作油及橡胶的用途，并进一步公开了一种利用提取叶绿素废渣油制备的橡胶，并进一步公开其制备方法。
背景技术
叶绿素(chlorophyll)是一类与光合作用(photosynthesis)有关的最重要的色素，是一类含脂的色素家族，常位于类囊体膜。叶绿素实际上存在于所有能营造光合作用的生物体，能够从光中吸收能量，然后能量被用来将二氧化碳转变为碳水化合物。叶绿素为镁卟啉化合物，包括叶绿素a、b、c、d、f以及原叶绿素和细菌叶绿素等，有造血、提供维生素、解毒、抗病等多种用途。
目前，叶绿素的提取多以有机溶剂提取为主，并随着天然化合物提取技术的发展取得了长足的进步。但是近年来，随着环境污染问题和能源短缺问题，诸如叶绿素提取工艺等工业废弃物的开发再利用受到了人们的广泛关注。
以从蚕沙中提取叶绿素制取叶绿素铜钠工艺为例，现有技术中多以石油醚和/或丙酮为提取溶剂进行提取叶绿素，在提取叶绿素的同时，提取出很多其他有机成分，在生产叶绿素铜钠后的废渣油，则是一种粘度较大、略微浑浊的油类混合物，该废渣油的堆积会造成环境污染和资源浪费。目前，蚕沙提取叶绿素后的废渣油主要以发酵堆肥及制备有机肥料为主，而鲜有其他再利用途径的报道。
橡胶是人们日常生活中普遍存在的一种有机材料，橡胶制品在加工过程中，需要添加多种助剂来提高橡胶制品的加工或使用性能。为了改善橡胶的弹性、易加工性、柔韧性等，通常需要加入操作油来达到目的。现有技术中常见的操作油包括芳烃油、环烷烃油和石蜡油等，其中以芳烃油使用的频率最多。但是，芳烃油主要来源于石油，在石油资源极度紧缺的今天，芳烃油的使用必然受到较大的影响，也迫切需要选择芳烃油的替代品。以工业废油作为橡胶操作油有助于提高资源的利用率，具有推广价值。
目前，国内仅有以餐饮废油、地沟油作为橡胶操作油使用的报道，但是这些废油在使用时首先都需要进行环氧化处理，然后才能作为操作油加入到橡胶原料中进行混炼，增加了工艺复杂度，而采用提取叶绿素的废油作为橡胶操作油以制备橡胶的方案则未见报道。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种叶绿素提取废渣油用于制备橡胶操作油的用途；
本发明解决的第二个技术问题在于提供一种叶绿素提取废渣油用于制备橡胶制品的用途；
本发明解决的第三个技术问题在于提供一种利用叶绿素提取废渣制备的橡胶，并进一步公开其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种叶绿素提取废渣油用于制备橡胶操作油的用途。
所述叶绿素提取废渣油为以蚕沙为原料提取叶绿素生产叶绿素铜钠后的废渣油，并优选为按照现有技术方法以石油醚和/或丙酮为溶剂提取蚕沙中叶绿素生产叶绿素铜钠后的废渣油。
本发明提供了一种叶绿素提取废渣油用于制备橡胶制品的用途。
所述橡胶制品为硫化橡胶。
所述叶绿素提取废渣油为以蚕沙为原料提取叶绿素生产叶绿素铜钠后的废渣油，并优选为按照现有技术方法以石油醚和/或丙酮为溶剂提取蚕沙中叶绿素生产叶绿素铜钠后的废渣油。
本发明还提供了一种硫化橡胶，所述硫化橡胶的制备原料包括：橡胶生胶100重量份、促进剂0.2-2重量份、活性剂0.2-2重量份、防老剂0.5-2重量份、氧化锌1-10重量份、硬脂酸0.2-1重量份、炭黑30-80重量份、叶绿素提取废渣油5-50重量份、硫磺0.5-5重量份。
所述的硫化橡胶制备原料包括：橡胶生胶100重量份、促进剂1.5重量份、活性剂0.5重量份、防老剂1重量份、氧化锌5重量份、硬脂酸1重量份、炭黑50重量份、叶绿素提取废渣油15重量份、硫磺1-3重量份。
所述生胶包括天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶或氯丁橡胶中的至少一种；并优选天然橡胶、天然橡胶/丁苯橡胶、天然橡胶/顺丁橡胶。
本发明还提供了一种制备所述硫化橡胶的方法，包括如下步骤：
(1)取选定量的所述生胶混匀，并按顺序加入选定量的所述促进剂、活性剂、防老剂、氧化锌、硬脂酸、炭黑、叶绿素提取废渣油、硫磺，进行混炼；
(2)下片后，进行硫化处理，即得。
所述步骤(1)中，所述混炼步骤的温度为30-100℃，并优选40-60℃。
所述步骤(1)中，所述混炼步骤为开炼机或密炼机混炼。
所述步骤(2)中，所述硫化步骤的温度为120-220℃，并优选150-180℃。
本发明公开了一种利用现有技术中蚕沙提取叶绿素的废渣油作为橡胶操作油之用的用途，并利用所述叶绿素提取的废渣油制备橡胶制品的方案。本发明所述以蚕沙提取叶绿素生产叶绿素铜钠后的废渣油作为操作油原料加工的橡胶制品，经加工实验测试不仅性能优异，能够满足实际应用的需求；且在不降低橡胶质量的情况下，有效降低了成本，也解决了叶绿素提取废渣油堆积而造成环境污染和资源浪费的问题，一举两得，具有重要的环保和经济效益。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中，
图1为本发明实施例1中制得硫化橡胶的喷霜情况示意图；
图2为本发明对比例1中制得硫化橡胶的喷霜情况示意图。
具体实施方式
本发明下述实施例中采用的叶绿素提取废渣油为现有技术中已知的以蚕沙为原料，以有机溶剂法提取叶绿素后剩余的残渣油即可，溶剂的种类及用量并无明显影响。
本发明下述实施例中采用的叶绿素提取废渣油按照现有技术中方法，以丙酮和/或石油醚为溶剂提取蚕沙中叶绿素，具体包括：A软化：通过喷水将蚕沙软化、疏松；B浸泡：将软化后的蚕沙用丙酮和/或石油醚进行浸泡，单个浸泡罐进行6次浸泡；C将浸泡液取出进行浓缩得到糊状叶绿素；D.利用糊状叶绿素生产叶绿素铜钠中，除叶绿素有效利用后的其他提取物即为叶绿素废渣油。下述各实施例以该方法下获得的提取废渣油为原料进行试验。
实施例1
本实施例所述硫化橡胶的制备原料包括：天然橡胶70g、丁苯橡胶30g、促进剂CZ1.5g、活性剂DM 0.5g、防老剂4010NA 1g、氧化锌5g、硬脂酸1g、炭黑N330 50g、叶绿素提取废渣油5g、硫磺2g。
本实施例所述硫化橡胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)取选定量的所述天然橡胶和丁苯橡胶加到开炼机中混合均匀，再按顺序加入所述促进剂CZ、活性剂DM、防老剂4010NA、氧化锌、硬脂酸、炭黑N330g、叶绿素提取废渣油及硫磺，进行混炼操作，控制辊温40℃；
(2)下片后，在平板硫化剂中进行硫化，控制硫化温度150℃，硫化时间8min。
实施例2
本实施例所述硫化橡胶的制备原料包括：天然橡胶70g、丁苯橡胶30g、促进剂CZ1.5g、活性剂DM 0.5g、防老剂4010NA 1g、氧化锌5g、硬脂酸1g、炭黑N330 50g、叶绿素提取废渣油10g、硫磺2g。
本实施例所述硫化橡胶的制备方法同实施例1。
实施例3
本实施例所述硫化橡胶的制备原料包括：天然橡胶70g、丁苯橡胶30g、促进剂CZ1.5g、活性剂DM 0.5g、防老剂4010NA 1g、氧化锌5g、硬脂酸1g、炭黑N330 50g、叶绿素提取废渣油15g、硫磺2g。
本实施例所述硫化橡胶的制备方法同实施例1。
实施例4
本实施例所述硫化橡胶的制备原料包括：天然橡胶70g、丁苯橡胶30g、促进剂CZ1.5g、活性剂DM 0.5g、防老剂4010NA 1g、氧化锌5g、硬脂酸1g、炭黑N330 50g、叶绿素提取废渣油20g、硫磺2g。
本实施例所述硫化橡胶的制备方法同实施例1。
实施例5
本实施例所述硫化橡胶的制备原料包括：天然橡胶70g、顺丁橡胶30g、促进剂CZ0.2g、活性剂DM 2g、防老剂4010NA 0.5g、氧化锌10g、硬脂酸0.2g、炭黑N330 30g、叶绿素提取废渣油30g、硫磺0.5g。
本实施例所述硫化橡胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)取选定量的所述天然橡胶和顺丁橡胶加到密炼机中混合均匀，再按顺序加入所述促进剂CZ、活性剂DM、防老剂4010NA、氧化锌、炭黑N330g、叶绿素提取废渣油及硫磺，进行混炼操作，控制辊温100℃；
(2)下片后，在平板硫化剂中进行硫化，控制硫化温度220℃，硫化时间8min。
实施例6
本实施例所述硫化橡胶的制备原料包括：天然橡胶100g、促进剂CZ 2g、活性剂DM0.2g、防老剂4010NA 2g、氧化锌1g、硬脂酸2g、炭黑N330 80g、叶绿素提取废渣油25g、硫磺5g。
本实施例所述硫化橡胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)取选定量的所述天然橡胶加到密炼机中混合均匀，再按顺序加入所述促进剂CZ、活性剂DM、防老剂4010NA、氧化锌、炭黑N330g、叶绿素提取废渣油及硫磺，进行混炼操作，控制辊温30℃；
(2)下片后，在平板硫化剂中进行硫化，控制硫化温度120℃，硫化时间10min。
对比例1
本对比例所述硫化橡胶的制备原料及制备方法与实施例1相同，其区别仅在于，以现有技术中常规使用的芳烃油作为橡胶操作油进行制备。
对比例2
本对比例所述硫化橡胶的制备原料及制备方法与实施例1相同，其区别仅在于，不添加所述叶绿素提取废渣油。
实验例
1、喷霜实验
按照现有技术常规方法，采用喷霜实验测试本发明所得硫化橡胶制品的相容性。图1所示为本发明实施例1中制得橡胶制品的喷霜现象；图2所示为本发明对比例1中制得橡胶制品的喷霜现象。
可见，本发明采用叶绿素提取废渣油进行硫化橡胶的混炼，叶绿素提取废渣油与橡胶制品的相容性比现有技术中常用的芳烃油更好，喷霜现象较轻。
2、性能测试
分别采用现有技术中常规方法对实施例1-4及对比例2中制得橡胶制品的性能进行测试，具体包括：
硬度测试：使用使用LX-A绍尔A型橡胶微孔材料硬度计，按GB/T531.1-2008测定；
门尼黏度测试：使用台湾育肯EK-2000M型门尼测试仪测定；
拉伸性能测试：按国家标准GB/T 528-92测定，试样为2型；
撕裂性能测试：按国家标准GB/T 529-92测定，试样为直角型；
屈挠性能测试：按国家标准GB/T 13934-92用Da Mattia屈挠龟裂试验机测定；
耐油性能测试：使用加氢汽油作为溶胀剂，水浴30℃恒温溶胀24小时后，取出试样，在蒸发皿中放置3分钟后称重，综合试样及加氢汽油的密度，用体积变化百分率ΔV/V0*100％表征耐油性能。
测试结果记录于下表1。
表1废渣油作为橡胶操作油的的硫化橡胶物理机械性能
Figure BDA0001627167780000071
Figure BDA0001627167780000081
可见，本发明以叶绿素提取废渣油为橡胶操作油制得的硫化橡胶制品具有良好的加工和使用性能。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.叶绿素提取废渣油用于制备橡胶操作油的用途，其特征在于，所述叶绿素提取废渣油为以蚕沙为原料提取叶绿素生产叶绿素铜钠后的废渣油。
2.叶绿素提取废渣油用于制备橡胶制品的用途，其特征在于，所述叶绿素提取废渣油为以蚕沙为原料提取叶绿素生产叶绿素铜钠后的废渣油。
3.一种硫化橡胶，其特征在于，所述硫化橡胶的制备原料包括：橡胶生胶100重量份、促进剂0.2-2重量份、活性剂0.2-2重量份、防老剂0.5-2重量份、氧化锌1-10重量份、硬脂酸0.2-2重量份、炭黑30-80重量份、叶绿素提取废渣油5-50重量份、硫磺0.5-5重量份；
所述叶绿素提取废渣油为以蚕沙为原料提取叶绿素生产叶绿素铜钠后的废渣油。
4.根据权利要求3所述的硫化橡胶，其特征在于，所述硫化橡胶的制备原料包括：橡胶生胶100重量份、促进剂1.5重量份、活性剂0.5重量份、防老剂1重量份、氧化锌5重量份、硬脂酸1重量份、炭黑50重量份、叶绿素提取废渣油15重量份、硫磺1-3重量份。
5.根据权利要求3或4所述的硫化橡胶，其特征在于，所述生胶包括天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶或氯丁橡胶中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的硫化橡胶，其特征在于，制备所述硫化橡胶的方法，包括如下步骤：
（1）取选定量的所述生胶混匀，并按顺序加入选定量的所述促进剂、活性剂、防老剂、氧化锌、硬脂酸、炭黑、叶绿素提取废渣油、硫磺，进行混炼；
（2）下片后，进行硫化处理，即得。
7.根据权利要求6所述的硫化橡胶，其特征在于，所述步骤（1）中，所述混炼步骤的温度为30-100℃。
8.根据权利要求 7所述的硫化橡胶，其特征在于，所述步骤（2）中，所述硫化步骤的温度为120-220℃。
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