CN114805640B - 一种丁苯胶乳非酸絮凝方法 - Google Patents

一种丁苯胶乳非酸絮凝方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种丁苯胶乳非酸絮凝方法。该丁苯胶乳非酸絮凝方法包括：（一）开发绿色环保的硅酸盐系絮凝剂溶液，该方法涉及的硅酸盐系絮凝剂溶液需要在PH值为5～6的酸性环境下进行；（二）开发型号为1502的丁苯胶乳非酸絮凝工艺方法，该方法将型号为1502的丁苯胶乳破乳、胶粒集聚、聚沉达到固‑液分离，形成型号为1502的丁苯胶，本发明解决了型号为1502的丁苯胶乳传统用酸性絮凝剂絮凝的问题，避免了污染废水产生，开发了绿色环保的非酸絮剂，本发明絮凝工艺简单，且通过絮凝工艺制备的型号为1502的丁苯胶性能优越，拉伸强度、撕裂强度、定长以及断裂伸长率优于传统酸性絮凝剂絮凝制备的丁苯胶。

Description

一种丁苯胶乳非酸絮凝方法
技术领域
本发明涉及绿色环保絮凝技术领域，尤其涉及一种丁苯胶乳非酸絮凝方法。
背景技术
近年来，随着丁苯胶高耐磨、高耐热、耐老化性能均比天然橡胶好，且相比较天然胶价格优势明显，所以丁苯胶乳代替部分天然胶已经成为轮胎企业或橡胶制品企业的发展趋势。丁苯胶乳制备丁苯胶一般均采用絮凝工艺，工艺简单，操作方便。传统的丁苯胶乳絮凝工艺多采用酸絮凝剂将丁苯胶乳絮凝成丁苯胶，由于酸絮凝剂中含有酸性，故储存相对困难，并且和丁苯胶乳絮凝后，产生的水溶中含有酸，很难处理，会造成污染以及增加企业处理成本。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种丁苯胶乳非酸絮凝方法，制备高性能丁苯胶避免了絮凝后的水溶液中酸的成分，不存在环保污染问题，同时硫化后各项测试性能均优越于型号为1502的成品胶。
为了实现上述目的，本发明其中一实施例中提供一种丁苯胶乳非酸絮凝方法，包括步骤：
配置非酸硅酸盐絮凝剂溶液步骤，利用硅酸钙、软化水配成非酸硅酸盐絮凝剂溶液；所述硅酸钙为10～12份，所述软化水为950～1000份；
形成偶联后的丁苯胶乳步骤，将150～180份的丁苯胶乳加入至偶联剂KH690中均匀搅拌，形成偶联后的丁苯胶乳；以及
得到成品丁苯胶步骤，将偶联后的丁苯胶乳加入配置好的非酸硅酸盐絮凝剂溶液中，充分搅拌使偶联后的丁苯胶乳与非酸硅酸盐絮凝剂溶液破乳、胶粒集聚、聚沉达到固-液分离，偶联后的丁苯胶乳絮凝完成后得到成品丁苯胶和水溶液。
进一步地，在所述配置非酸硅酸盐絮凝剂溶液步骤中，通过调节软化水的PH值，使其为PH值为5～6；将10～12份的硅酸钙快速加入到950～1000份的软化水中，混合在搅拌设备内，进行第一次搅拌后，再对搅拌设备加热，加热至60℃，调整转速进行第二次搅拌后，形成所述非酸硅酸盐絮凝剂溶液。
进一步地，在所述配置非酸硅酸盐絮凝剂溶液步骤中，所述第一次搅拌为先以150rpm的转速搅拌，均匀搅拌7min；所述第二次搅拌为以750rpm的转速进行搅拌5min。
进一步地，在所述形成偶联后的丁苯胶乳步骤中，所述丁苯胶乳的型号为1502。
进一步地，在所述形成偶联后的丁苯胶乳步骤中，将150～180份的丁苯胶乳加入至偶联剂KH690中进行加热至55℃，以900rpm的转速搅拌均匀搅拌，搅拌时间为3h，形成偶联后的丁苯胶乳。
进一步地，在所述形成偶联后的丁苯胶乳步骤中，所述偶联剂KH690与所述丁苯胶乳的添加份数比例为0.4：100。
进一步地，在所述得到成品丁苯胶步骤中，将偶联后的丁苯胶乳加入配置好的非酸硅酸盐絮凝剂溶液中，并在以900～1200rpm的转速下不断搅拌，使偶联后的丁苯胶乳与非酸硅酸盐絮凝剂溶液破乳、胶粒集聚、聚沉达到固-液分离，搅拌4min后，偶联后的丁苯胶乳絮凝完成，得到成品丁苯胶和水溶液。
进一步地，在所述得到成品丁苯胶步骤之后还包括：干燥混炼步骤，通过将絮凝好的成品丁苯胶在流化床上进行干燥处理，得到含水率小于1％的丁苯胶，然后在密炼机上进行混炼，同时加入硫化体系混合物。
进一步地，所述进行干燥处理的丁苯胶的含水率为0.5％。
进一步地，所述硫化体系混合物包括：硬脂酸2份；防老剂2.5份；氧化锌4份；橡胶油5份。
本发明的有益效果在于，提供一种丁苯胶乳非酸絮凝方法，能够制备高性能丁苯胶避免了絮凝后的水溶液中酸的成分，不存在环保污染问题，同时硫化后各项测试性能均优越于型号为1502的成品胶。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，呈现本申请的技术方案及其它有益效果。
图1为本申请实施例提供的丁苯胶乳非酸絮凝方法的工艺流程图。
图2为本申请实施例提供的丁苯胶乳非酸絮凝方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
丁苯橡胶(SBR)1500是通用污染型软丁苯橡胶的最典型品种，也称型号为1502的丁苯胶乳，生胶的粘着性和加工性能均优，硫化胶的耐磨性能、拉伸强度、撕裂强度和耐老化性能较好。
请参阅图1，本申请实施例提供一种丁苯胶乳非酸絮凝方法，为一种型号为1502的丁苯胶乳绿色环保非酸絮凝工艺方法，包括如下步骤：
(一)利用硅酸钙、软化水配成绿色环保的硅酸盐絮凝剂溶液；所述硅酸钙为10～12份、软化水950～1000份。其步骤是通过调节软化水的PH值，使其为PH值为5～6；将10～12份的硅酸钙快速加入到950～1000份的软化水中，混合在搅拌设备内，先以150rpm的转速搅拌，均匀搅拌7min，再对搅拌设备加热，加热至60℃，调整转速，以750rpm的转速进行高速搅拌5min，形成非酸硅酸盐系絮凝剂溶液。
(二)所述型号为1502的丁苯胶乳为150～180份，将150～180份型号为1502的丁苯胶乳加入至偶联剂KH690中进行加热至55℃，以900rpm的转速搅拌均匀搅拌，搅拌时间为3h，形成偶联后的1502的丁苯胶乳。
(三)将偶联后的1502的丁苯胶乳加入配置好的硅酸盐絮凝剂溶液中，并在以900～1200rpm的转速下不断搅拌，使其1502的丁苯胶乳与硅酸盐絮凝剂溶液破乳、胶粒集聚、聚沉达到固-液分离，搅拌4min后，1502丁苯胶乳絮凝完成，得到成品1502丁苯胶和水溶液。
具体的，请参阅图2，本发明其中一实施例中提供一种丁苯胶乳非酸絮凝方法，包括步骤：
S1、配置非酸硅酸盐絮凝剂溶液步骤，利用硅酸钙、软化水配成非酸硅酸盐絮凝剂溶液；所述硅酸钙为10～12份，所述软化水为950～1000份；
S2、形成偶联后的丁苯胶乳步骤，将150～180份的丁苯胶乳加入至偶联剂KH690中均匀搅拌，形成偶联后的丁苯胶乳；以及
S3、得到成品丁苯胶步骤，将偶联后的丁苯胶乳加入配置好的非酸硅酸盐絮凝剂溶液中，充分搅拌使偶联后的丁苯胶乳与非酸硅酸盐絮凝剂溶液破乳、胶粒集聚、聚沉达到固-液分离，偶联后的丁苯胶乳絮凝完成后得到成品丁苯胶和水溶液。
进一步地，在所述配置非酸硅酸盐絮凝剂溶液步骤S1中，通过调节软化水的PH值，使其为PH值为5～6；将10～12份的硅酸钙快速加入到950～1000份的软化水中，混合在搅拌设备内，进行第一次搅拌后，再对搅拌设备加热，加热至60℃，调整转速进行第二次搅拌后，形成所述非酸硅酸盐絮凝剂溶液。
进一步地，在所述配置非酸硅酸盐絮凝剂溶液步骤S1中，所述第一次搅拌为先以150rpm的转速搅拌，均匀搅拌7min；所述第二次搅拌为以750rpm的转速进行搅拌5min。
进一步地，在所述形成偶联后的丁苯胶乳步骤S2中，所述丁苯胶乳的型号为1502。
进一步地，在所述形成偶联后的丁苯胶乳步骤S2中，将150～180份的丁苯胶乳加入至偶联剂KH690中进行加热至55℃，以900rpm的转速搅拌均匀搅拌，搅拌时间为3h，形成偶联后的丁苯胶乳。
进一步地，在所述形成偶联后的丁苯胶乳步骤S2中，所述偶联剂KH690与所述丁苯胶乳的添加份数比例为0.4：100。
进一步地，在所述得到成品丁苯胶步骤中S3，将偶联后的丁苯胶乳加入配置好的非酸硅酸盐絮凝剂溶液中，并在以900～1200rpm的转速下不断搅拌，使偶联后的丁苯胶乳与非酸硅酸盐絮凝剂溶液破乳、胶粒集聚、聚沉达到固-液分离，搅拌4min后，偶联后的丁苯胶乳絮凝完成，得到成品丁苯胶和水溶液。
请参阅图2，进一步地，在所述得到成品丁苯胶步骤S3之后还包括：S4、干燥混炼步骤，通过将絮凝好的成品丁苯胶在流化床上进行干燥处理，得到含水率小于1％的丁苯胶，然后在密炼机上进行混炼，同时加入硫化体系混合物。
进一步地，所述进行干燥处理的丁苯胶的含水率为0.5％。
进一步地，所述硫化体系混合物包括：硬脂酸2份；防老剂2.5份；氧化锌4份；橡胶油5份。
下面列举具体的实施例进行说明。
实施例1
取100份型号为1502的丁苯胶乳加入至0.4份的偶联剂KH690中进行加热至55℃，以900rpm的转速搅拌均匀搅拌，搅拌时间为3h，形成偶联后的1502的丁苯胶乳，将形成偶联后的1502的丁苯胶乳加入配置好的硅酸盐絮凝剂溶液，以900～1200rpm的转速下不断搅拌，使其1502的丁苯胶乳与硅酸盐絮凝剂溶液破乳、胶粒集聚、聚沉达到固-液分离，搅拌4min后，1502丁苯胶乳絮凝完成，得到成品1502丁苯胶和水溶液。通过将絮凝好的成品1502丁苯胶在流化床上进行干燥处理，得到含水率为0.5％丁苯胶，然后在密炼机上进行混炼，同时加入硬脂酸2份；防老剂2.5份；氧化锌4份；橡胶油5份的硫化体系，硫化后测试三组性能。
实施例2
取100份型号为1502的酸絮凝剂絮凝的丁苯胶然后在密炼机上进行混炼，同时加入硬脂酸2份；防老剂2.5份；氧化锌4份；橡胶油5份的硫化体系混合物，硫化后测试三组性能见下表1。
Figure BDA0003606512390000051
表1：硫化后测试性能对比表
通过1502成品丁苯教和1502丁苯胶乳硫化后测试性能对比，1502丁苯胶乳拉伸强度提高了约17％，断裂伸长率提高了约5.3％，100％定伸提高了约13％，300％定伸提高了约12％，撕裂强度提高了约7.4％。
本发明选择硅酸盐作为絮凝剂，不会产生酸，不需要进一步处理，硅酸盐需要进行单独的配比；胶液的处理也需要特定的温度和时间要求，特定的温度、时间和PH值是硅酸盐溶液反应的必要要求，是通过数次实验得到的最佳组合，解决了型号为1502的丁苯胶乳传统用酸性絮凝剂絮凝的问题，避免了污染废水产生，开发了绿色环保的非酸絮剂，本发明絮凝工艺简单，且通过絮凝工艺制备的型号为1502的丁苯胶性能优越，拉伸强度、撕裂强度、定长以及断裂伸长率优于传统酸性絮凝剂絮凝制备的丁苯胶。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种丁苯胶乳非酸絮凝方法，其特征在于，包括步骤：
配置非酸硅酸盐絮凝剂溶液步骤，利用硅酸钙、软化水配成非酸硅酸盐絮凝剂溶液；所述硅酸钙为10～12份，所述软化水为950～1000份；
形成偶联后的丁苯胶乳步骤，将150～180份的丁苯胶乳加入至偶联剂KH690中均匀搅拌，形成偶联后的丁苯胶乳；以及
得到成品丁苯胶步骤，将偶联后的丁苯胶乳加入配置好的非酸硅酸盐絮凝剂溶液中，充分搅拌使偶联后的丁苯胶乳与非酸硅酸盐絮凝剂溶液破乳、胶粒集聚、聚沉达到固-液分离，偶联后的丁苯胶乳絮凝完成后得到成品丁苯胶和水溶液；
其中，在所述配置非酸硅酸盐絮凝剂溶液步骤中，通过调节软化水的pH值，使其为pH值为5～6；将10～12份的硅酸钙快速加入到950～1000份的软化水中，混合在搅拌设备内，进行第一次搅拌后，再对搅拌设备加热，加热至60℃，调整转速进行第二次搅拌后，形成所述非酸硅酸盐絮凝剂溶液；在所述配置非酸硅酸盐絮凝剂溶液步骤中，所述第一次搅拌为先以150rpm的转速搅拌，均匀搅拌7min；所述第二次搅拌为以750rpm的转速进行搅拌5min；在所述形成偶联后的丁苯胶乳步骤中，将150～180份的丁苯胶乳加入至偶联剂KH690中进行加热至55℃，以900rpm的转速搅拌均匀，搅拌时间为3h，形成偶联后的丁苯胶乳。
2.根据权利要求1所述的丁苯胶乳非酸絮凝方法，其特征在于，在所述形成偶联后的丁苯胶乳步骤中，所述丁苯胶乳的型号为1502。
3.根据权利要求1所述的丁苯胶乳非酸絮凝方法，其特征在于，在所述形成偶联后的丁苯胶乳步骤中，所述偶联剂KH690与所述丁苯胶乳的添加份数比例为0.4：100。
4.根据权利要求1所述的丁苯胶乳非酸絮凝方法，其特征在于，在所述得到成品丁苯胶步骤中，将偶联后的丁苯胶乳加入配置好的非酸硅酸盐絮凝剂溶液中，并在以900～1200rpm的转速下不断搅拌，使偶联后的丁苯胶乳与非酸硅酸盐絮凝剂溶液破乳、胶粒集聚、聚沉达到固-液分离，搅拌4min后，偶联后的丁苯胶乳絮凝完成，得到成品丁苯胶和水溶液。
5.根据权利要求1所述的丁苯胶乳非酸絮凝方法，其特征在于，在所述得到成品丁苯胶步骤之后还包括：
干燥混炼步骤，通过将絮凝好的成品丁苯胶在流化床上进行干燥处理，得到含水率小于1%的丁苯胶，然后在密炼机上进行混炼，同时加入硫化体系混合物。
6.根据权利要求5所述的丁苯胶乳非酸絮凝方法，其特征在于，所述进行干燥处理的丁苯胶的含水率为0.5%。
7.根据权利要求6所述的丁苯胶乳非酸絮凝方法，其特征在于，所述硫化体系混合物包括：硬脂酸2份；防老剂2.5份；氧化锌4份；橡胶油5份。
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