CN116199953A - 一种门尼粘度稳定高伸长高抗撕裂的再生胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种门尼粘度稳定高伸长率高抗撕裂的再生胶及其制备方法。该再生胶由脱硫胶粉100份、硬脂酸锌0.1‑1份、含二硫及以上大位阻有机物0.1‑2份、双环戊二烯类聚合物1‑15份和抗氧剂0.5‑5份组成，通过将各原料在搅拌罐中混合均匀，并在开炼机上混炼，得到门尼粘度稳定、高强力且抗撕裂的再生胶。该再生胶再生工艺方便，且在储存期间门尼粘度稳定，加工性能较好，且具有较高的拉伸强度和抗撕裂等力学性能。
Description
技术领域
本发明属于再生胶生产技术领域，尤其涉及一种门尼粘度稳定高伸长率高抗撕裂的再生胶及其制备方法。
背景技术
再生胶是废橡胶再利用的主要途径，占我国废橡胶市场利用总量的绝大多数。理想的废橡胶脱硫是将硫化橡胶三维结构中的链间C-S或S-S键切断，而不破坏主链C-C键，从而生成具有加工塑性的生胶，并在再次硫化后具有较好的加工性能和物理性能。然而，在实际的废橡胶脱硫过程中，由于机械力、化学作用等不能够精准控制，尤其是天然橡胶主链中叔碳原子的存在，容易造成天然胶叔碳处主链断裂，进而影响胶料力学性能。此外，在再生胶储存期间， C-S或S-S键切断后生成的活泼自由基(C·，S·)，会再次交联，重新生成三维网状结构，使得再生胶门尼粘度逐渐升高，影响再生橡胶的加工性能。因此，控制再生胶储存期间门尼粘度反弹、提高再生胶力学性能一直是再生胶行业重点关注并研究的方向。再生胶的拉断伸长率和拉伸强度是其最重要的性能指标。再生胶膨润剂，即所谓的软化剂（多为油类物质）有利于再生活化剂或其他化学物质进入橡胶分子网络结构，促进交联键的断裂，并起到稳定再生胶门尼粘度、提高再生胶拉断伸长率等作用，膨润剂用量增加，再生胶拉断伸长率提高，但是拉伸强度性能降低。在提高拉断伸长率的同时，保持再生胶的强力性能，也是目前再生胶研究的难点和重点关注方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种门尼粘度稳定高伸长高抗撕裂高强度的再生胶及其制备方法，有效解决再生胶在储存期间门尼粘度反弹的问题，并提高再生胶的力学性能等。
本发明的技术方案如下：
所述再生胶由以下原料组成：按质量份数分别为脱硫胶粉100份，硬脂酸锌0.1-1份，大位阻的二硫以上有机物 0.1-2份，双环戊二烯类聚合物1-15份。
所属制备方法为将各原料在搅拌罐中混合均匀，搅拌5-15分钟，然后输送到辊温不高于120℃的开炼机上混炼8-20分钟，即得到门尼粘度稳定且重新硫化后高伸长高抗撕裂的再生胶。
所述双环戊二烯类聚合物可以是由环戊二烯经狄尔思阿尔德反应的生成树脂（PDCPD），也可以进一步的加氢饱和物（H-PDCPD）或改性产品如酸酐改性双环戊二烯树脂等。再生胶在脱硫过程中一般都加入一定量的油品作为软化剂进行增容，加快再生过程，并能提高再生胶的伸长率，并且随着其用量的增加伸长率提高。但是，随着软化剂用量增加，再生胶的力学性能如拉伸强度和撕裂强度将会逐步下降，并且单纯的加入软化剂，胶料的伸长率也很难达到优级品等级。双环戊二烯类物质在高温加工时，不仅可以作为加工助剂改善胶料的工艺性能，并且在再生胶重新硫化时，该类物质之间可以发生反应，形成互穿网络，从而在保持再生胶的拉伸强度的前提下，提高胶料的拉断伸长率和抗撕裂等力学性能。加入量以3~9份之间较佳，不宜超过15份，否则伸长率虽有较大幅度提高，但是拉伸强度将会下降。
在此技术方案中，所用大位阻的二硫以上有机物包括二硫代二苯并噻唑（促进剂DM）、1，6-双(N,N′-二苯并噻唑氨基甲酰二硫)-己烷（抗返原剂WY988）等。以上物质不仅可以和硬脂酸锌共同作用，有效降低再生胶的门尼粘度，并抑制再生胶储存期间的门尼反弹，而且由于其本身有一定的有效硫含量，在加热时能够分解出游离硫，故用于再生胶能够提高再生胶的力学性能；该类型物质在多硫键断裂时，所含有大位阻部分可以键接到所生成的自由基上，从而形成稳定的化学键，阻止链间的硫化交联，从而使得再生胶门尼稳定。加入量不宜超过2份，否则可能造成喷霜等不良反应，也会造成成本的增加。应该指出的是硫载体如二硫代二吗啉（促进剂DMTD）、六硫化双五亚甲基秋兰姆（促进剂DPTT即TRA）、四甲基二硫代秋兰姆（促进剂TMTD即TT）等虽然同样具有类似作用，但是由于在使用过程中会生成亚硝胺类致癌物质，不符合环保要求，不宜使用；四苄基二硫代秋兰姆（促进剂TBZTD）作为TMTD的环保替代物是可以使用的。
本发明的有益效果为：所制备的再生胶门尼粘度稳定，在储存期间不反弹，具有较好的加工性能，并且拉伸强度、拉断伸长率和抗撕裂性能优良。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。
对比例
将全钢子午线轮胎脱硫胶粉100份在搅拌罐中混合均匀， 搅拌10分钟，然后输送到辊温不高于80℃的开炼机上混炼15分钟，得到再生胶。
实施例1
将全钢载重轮胎全胎脱硫胶粉100份，硬脂酸锌0.5份，促进剂DM 0.5份，双环戊二烯树脂6份，抗氧剂3114 2份在搅拌罐中混合均匀，搅拌10分钟，然后输送到在辊温不高于80℃的开炼机上混炼15分钟，即得到门尼粘度稳定且高强力的再生胶。
实施例2
将全钢子午线轮胎脱硫胶粉100份，硬脂酸锌0.5份，抗返原剂WY988 0.3份，双环戊二烯树脂 4份，抗氧剂3114 2份在搅拌罐中混合均匀，搅拌10分钟，然后输送到在辊温不高于80℃的开炼机上混炼15分钟，即得到门尼粘度稳定且高强力的再生胶。
实施例3
将全钢子午线轮胎脱硫胶粉100份，硬脂酸锌0.5份，抗返原剂WY988 0.3份，双环戊二烯树脂 6份，抗氧剂3114 2份在搅拌罐中混合均匀，搅拌10分钟，然后输送到在辊温不高于120℃的开炼机上混炼15分钟，即得到门尼粘度稳定且高强力的再生胶。
经检测各实施例再生胶的性能如下：
Claims (3)
1.一种门尼粘度稳定高强力再生胶的制备方法，其特征在于：所述再生胶由以下原料组成：按质量份数分别为脱硫胶粉100份，硬脂酸锌0.1-1份，含二硫及以上大位阻有机物0.1-2份，双环戊二烯类聚合物1-15份；所属制备方法为将各原料在搅拌罐中混合均匀， 搅拌5-15分钟，然后输送到辊温不高于120℃的开炼机上混炼8-20分钟，即得到门尼粘度稳定且高伸长高抗撕裂的再生胶。
2.根据权利要求1所述的一种门尼粘度稳定高强力再生胶的制备方法，其特征在于：所述双环戊二烯类聚合物可以是由环戊二烯经狄尔斯-阿尔德反应的生成树脂（PDCPD），也可以是进一步的加氢饱和物（H-PDCPD）或改性产品如酸酐改性双环戊二烯树脂等，优选由环戊二烯经狄尔斯-阿尔德反应的生成树脂（PDCPD），加入量1~15份，并进一步优选为3~9份。
3.根据权利要求1所述的含大位阻结构二硫及以上有机物中，所谓的大位阻结构可以是噻唑基、苄基、苯基、叔丁基等结构，如类似二硫代二苯并噻唑（促进剂DM）和1，6-双(N,N′-二苯并噻唑氨基甲酰二硫)-己烷（抗返原剂WY988）等材料，加入量0.1~2份，并进一步优选为0.3~1份。
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|---|---|---|---|---|
| CN117304381A (zh) * | 2023-11-28 | 2023-12-29 | 江苏麒祥高新材料有限公司 | 一种抗撕裂双环戊二烯类树脂的制备方法及其应用 |
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| CN117304381B (zh) * | 2023-11-28 | 2024-02-02 | 江苏麒祥高新材料有限公司 | 一种抗撕裂双环戊二烯类树脂的制备方法及其应用 |
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