CN109422921A - 一种环保多功能再生剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保多功能再生剂及其制备方法，按照重量份数，包括以下组分：软化剂1‑4份和烷基苯酚二硫化物0.5‑1份，所述软化剂为天然酚类，优选为腰果油或腰果壳液，本发明根据不同功能性助剂（软化剂、活化剂及其它助剂）的结构特性，利用其在再生橡胶生产过程中的协同效应，将多种助剂组合复配成一种均一稳定的助剂，不仅优化了生产前复杂的混料程序，同时该多功能再生剂常温下亦为易于流动的液态，便于生产使用计量及输送。

Description

一种环保多功能再生剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及再生橡胶技术领域，具体而言，涉及一种环保多功能再生剂及其制备方法。

背景技术

再生橡胶生产技术低端落后一直以来都是行业的普遍状态，长期以来各生产企业一直采用煤焦油等矿物系软化剂作为再生胶生产的助剂，生产过程中存在较大的刺激性气味，无法实现清洁化生产，而且无法实现环保再生橡胶的生产，存在非常大的污染。近两年来，随着国家环保政策力度逐渐加大以及人们环保意识的增强，煤焦油逐渐被淘汰使用，目前行业内使用芳烃油及其它石油系助剂替代煤焦油，在一定程度上有了改善。但由于石油系本身的化学特性，仍然无法进行环保再生橡胶的生产；同时，生产过程中还需要加入其它的助剂，这些助剂均需要单独称重分别加入再生系统，生产前期工序非常繁琐复杂，既影响了生产效率亦给生产线实现自动连续化带来种种困难。为了解决这些问题，目前市场也有少量企业使用植物系助剂替代石油系助剂进行无味再生橡胶的生产，同时将其它再生助剂与植物系软化剂混合制备成一种多功能助剂使用，一定程度上简化了各种助剂单独计量使用的繁琐工序。但这些多功能助剂价格较高用量大，活化效果差，许多在使用前需要进行加热熔融至易于输送的状态，能耗高，使用不方便，制备的再生橡胶性能指标也不理想。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种环保多功能再生剂及其制备方法。本发明根据不同功能性助剂（软化剂、活化剂及其它助剂）的结构特性，利用其在再生橡胶生产过程中的协同效应，将多种助剂组合复配成一种均一稳定的助剂，不仅优化了生产前复杂的混料程序，同时该多功能再生剂常温下亦为易于流动的液态，便于生产使用计量及输送。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种环保多功能再生剂，按照重量份数，包括以下组分：软化剂1-4份和烷基苯酚二硫化物0.5-1份，所述软化剂为天然酚类，优选为腰果油或腰果壳液。

进一步，按照重量份数，包括以下组分：软化剂3-4份和烷基苯酚二硫化物0.5-0.7份。这个配比使用方法不同于行业内其它的使用配比，再生胶行业内软化剂使用量基本都在10份左右，甚至更高，烷基苯酚二硫化物即活化剂用量非常低，基本在1‰-0.3%。本技术中用量超越了这个范围，软化剂用量非常少，大大提高了活化剂的用量。

进一步，还包括：动植物油酸0.1-10份。

进一步，还包括：增粘补强剂1-3份。

进一步，所述动植物油酸为松焦油、妥尔油、棕榈油的一种或几种。

进一步，烷基二硫化物主要为活化剂420、活化剂450、活化剂480、活化剂560和活化剂910中的一种或多种的混合物。

一种制备上述环保多功能再生剂的方法，该制备方法为：将软化剂预热，然后加入动植物油酸、烷基苯酚二硫化物和增粘补强剂，搅拌均匀。

进一步，软化剂的预热温度为110℃以上。

进一步，烷基苯酚二硫化物预热至熔融态后加入。

本发明的有益效果如下：

本发明为一种环保多功能助剂及制备方法，主要组分为含有酚类的软化剂（或酚类化合物与动植物油酸混合物）、烷基苯酚二硫化物及其它增粘补强剂。利用软化剂中酚类化合物中酚羟基的活性与烷基苯酚二硫化物具有协同效应的活化效果，将其按一定的比例复配使用，活化效率高，用量少。

天然含有酚类的软化剂如腰果油或腰果壳液，主要成分为腰果酚。由于酚羟基具有一定的活性，因此可以在硫化橡胶粉“脱硫”再生过程中起到自由基封端的作用。硫化橡胶粉的“脱硫”再生即为橡胶三维网络结构中S-S键、C-S键断裂的过程，由于再生过程较为复杂，还同时伴有橡胶大分子链C-C键的断裂。这些化学键在热的作用下发生断裂后形成具有活性的C-、S-自由基，酚羟基具有终止这些自由基的作用，起到自由基封端的效果，阻止这些自由基重新结合，避免其再次形成网状结构，有助于实现硫化橡胶的再生。因此腰果油或腰果壳液作为软化剂使用的同时还具有一定的活化剂效果。在一定的温度条件下，腰果油在渗入到橡胶大分子内部的过程中，将活化剂烷基苯酚二硫化物载入，这些进入到橡胶大分子间隙的软化剂在再生过程中终止具有活性的C-、S-自由基，起到“活化”作用，实现硫化橡胶的再生。本申请明显减少软化剂（腰果油或腰果壳液）用量，增加活化剂的用量，利用其与腰果油较好的相容性及腰果油的活性特点，提高硫化橡胶的“脱硫”效率，可以在相同时间内或较短的时间内实现再生。而且由于活化剂用量提高，再生的条件更容易实现，即再生温度会变低、再生时间缩短，与其它的再生助剂及工艺相比，该工艺条件下硫化橡胶大分子链受到的破坏亦会减少，因此达到相同塑化效果（一般以门尼粘度表征）时，再生胶料的性能会有提高。其它软化剂主要结构基本为脂肪酸、烃类，其活化效果不及腰果酚类，与活化剂的协同效果不明显甚至没有协同效果，用量明显偏大，即使提高活化剂用量亦无法达到与腰果酚作为软化剂的使用效果。

腰果油或腰果壳液中含有腰果酚，常温下为易于流动的液态，与烷基苯酚二硫化物及增粘补强剂具有较好的相融性，制备的环保多功能助剂状态与腰果油或腰果壳液相似，常温下亦为易于流动的液态，便于再生橡胶生产过程计量输送，尤其在冬季该特点尤为突出，不需要加热即可正常使用。而使用其它的助剂大多需要提前预热，能耗较大，输送管道需要保温处理，计量设备易堵塞，计量输送非常不方便。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。

实施例一：

一种环保多功能再生剂，按照重量份数，包括以下组分：软化剂4份、烷基苯酚二硫化物0.5份、增粘补强剂1.5份、动植物油酸2份，软化剂为天然酚类，本实施例优选为腰果油，烷基苯酚二硫化物为活化剂420、活化剂450、活化剂480、活化剂560、活化剂910中的一种或多种的混合物，本实施例中优选为活化剂480，增粘补强剂为松香，动植物油酸为松焦油、妥尔油、棕榈油等及其它工业产生的植物油渣或植物沥青，本实施例中优选为棕榈油。

制备方法：将腰果油在搅拌罐中加热至130℃，烷基苯酚二硫化物在80℃的烘箱中提前熔融至易于流动的液态，然后将两者加入搅拌罐中；将松香提前粉碎至粉末状后加入搅拌罐；将棕榈油加入搅拌罐中。各组分在搅拌罐中进行充分搅拌持续3小时，此时各组分已成为均一稳定且易于流动的液态，制备得到环保多功能再生剂。

实施例二：

一种环保多功能再生剂，按照重量份数，包括以下组分：软化剂1份、烷基苯酚二硫化物1份、增粘补强剂3份，软化剂为腰果油，烷基苯酚二硫化物选择活化剂420，增粘补强剂选择松香。

制备方法同实施例一。

实施例三：

一种环保多功能再生剂，按照重量份数，包括以下组分：软化剂3.4份、烷基苯酚二硫化物0.6份、增粘补强剂1份、动植物油酸10份，软化剂为腰果壳液，烷基苯酚二硫化物选择活化剂910，增粘补强剂选择松香，动植物油酸选择松焦油。

制备方法同实施例一。

对比实验一：

对照组采用再生剂：按照重量份数，软化剂10份、烷基苯酚二硫化物0.2份、增粘补强剂1.5份和动植物油酸2份，并分别加入再生胶粉中。

实验组一至三分别加入本申请实施例一至三的多功能再生剂，按照表1的配方分别进行再生胶粉的生产试验，并按照国标GB/T13460-2016进行性能测试和成本对比。

表1

由上表1可以看出，本申请的多功能再生剂突破了传统认识，明显提高了再生橡胶的性能，同时明显降低了再生胶的生产成本。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种环保多功能再生剂，其特征在于，按照重量份数，包括以下组分：软化剂1-4份和烷基苯酚二硫化物0.5-1份，所述软化剂为天然酚类，优选为腰果油或腰果壳液。

2.根据权利要求1所述的环保多功能再生剂，其特征在于，按照重量份数，包括以下组分：软化剂3-4份和烷基苯酚二硫化物0.5-0.7份。

3.根据权利要求1所述的环保多功能再生剂，其特征在于，还包括：动植物油酸0.1-10份。

4.根据权利要求1所述的环保多功能再生剂，其特征在于，还包括：增粘补强剂1-3份。

5.根据权利要求3所述的环保多功能再生剂，其特征在于，所述动植物油酸为松焦油、妥尔油、棕榈油中的一种或几种。

6.根据权利要求1-5任一所述的环保多功能再生剂，其特征在于，烷基二硫化物主要为活化剂420、活化剂450、活化剂480、活化剂560和活化剂910中的一种或多种的混合物。

7.一种制备所述1-6任一所述的环保多功能再生剂的方法，其特征在于，该制备方法为：将软化剂预热，然后加入动植物油酸、烷基苯酚二硫化物和增粘补强剂，搅拌均匀。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，软化剂的预热温度为110℃以上。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，烷基苯酚二硫化物预热至熔融态后加入。