CN1517391A - 硫化橡胶的脱硫 - Google Patents

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Abstract

再生橡胶碎屑粒子的表面可以通过在至少大约3.4×106帕斯卡的压力下、在2－丁醇存在下将碎屑粒子加热到至少大约150℃的温度而被脱硫。颗粒尺寸在大约325目到大约20目范围内的这类表面脱硫橡胶碎屑粒子可以被再配混和再硫化成为高性能橡胶产品。公开了用于脱硫再生橡胶碎屑的表面成为适合于再配混和再硫化成高性能橡胶产品的表面脱硫再生橡胶碎屑的方法，包括以下步骤：(1)在至少大约3.4×106帕斯卡的压力下在2－丁醇存在下将再生橡胶碎屑加热到大约150℃到大约300℃范围的温度，以脱硫橡胶碎屑的表面，借此生产表面脱硫再生橡胶碎屑在2－丁醇中的浆液，其中再生橡胶碎屑具有大约325目到大约20目的颗粒尺寸，和(2)从2－丁醇分离表面脱硫再生橡胶碎屑。

Description

硫化橡胶的脱硫
该申请要求2003年1月3日申请的美国临时专利申请序号60/437,790的权益。
背景技术
在有限的使用寿命期间已经被磨损之后，每年有无数的旧轮胎、管子、皮带和其他橡胶产品被废弃。这些旧橡胶产品通常被丢弃和被运送到垃圾场，因为在完成了最初预定的使命之后，它们具有极少的用途。有限的旧轮胎被用于制造挡墙用于保护船舶，以及其他类似的应用。然而，每年需要抛掉的磨损轮胎的数目远远超过在这类应用中对它们的需要。
硫化橡胶产品的重复利用已经证明是非常困难的。与重复利用硫化橡胶产品有关的这一问题起因于硫化工序中橡胶与硫发生了交联。硫化后，交联的橡胶变成热固性的，因此不能翻新为其他产品。换言之，硫化橡胶不能像金属或者热塑性材料那样被熔融和翻新为其他产品。因此，硫化橡胶产品不能被简单地熔融和再制成新产品。
自从Charles Goodyear在十九世纪发现了橡胶硫化方法以来，人们对重复利用硫化橡胶一直存在兴趣。一定量的来自轮胎和其他橡胶产品的硫化橡胶被切细或者粉碎成小尺寸的微粒并且作为一种填料被加入各种产品。例如，再生胶粉可以少量地加入用于修建道路或者停车场地面的沥青。硫化橡胶的微粒还可以被引入用于不具有高性能要求的各种橡胶产品的橡胶配方。例如，再生橡胶可以被粉碎和配混成用于地板垫或者用于运动场橡胶-草皮的制剂。然而，应当理解重复利用的橡胶只作为填料使用，因为它先前已经被固化，因此不能在橡胶制剂中与新鲜橡胶共硫化到可观的程度。
已经开发了各种用于硫化橡胶脱硫的技术。如果进行脱硫时不引起橡胶降解，则脱硫可以提供使橡胶适合于重新配制和再硫化成新的橡胶制品的优点。重复利用的橡胶也可以用于其最初的预定用途，而不是简单地作为填料。换言之，脱硫的再生橡胶可以再次以较高水平用于需要高性能的应用中，例如用于制造轮胎、管子和皮带。这类脱硫技术的大规模工业实施可以潜在地被用来回收目前被丢弃到填埋场的大量磨损的轮胎和其他橡胶产品。然而，至今还没有任何脱硫技术证明可以在工业上大规模地实施。
美国专利4,104,205公开了用于脱硫包含极性基团的硫黄-硫化的弹性体的技术，其包括施加在915MHz和2450MHz之间和在41和177瓦时/磅之间的控制剂量的微波能，该量足以断裂基本上所有的碳-硫和硫-硫键，但不足以断裂显著量的碳-碳键。
美国专利5,284,625公开了用于断裂硫化弹性体中的碳-硫、硫-硫和根据需要的碳-碳键的连续超声波法。据报导，通过在压力和任选地加热下应用一定水平的超声波振幅，可以破坏硫化橡胶。使用该方法能够使橡胶变软，借此能够使其以类似于先前未固化的弹性体所使用的方式再加工和再成形。
美国专利5,602,186公开了通过脱硫使硫化橡胶脱硫的方法，其包括以下步骤：使橡胶硫化产品碎屑与溶剂和碱金属接触形成反应混合物，在没有氧的情况下和在混合下加热该反应混合物达到足以引起碱金属与橡胶硫化产品中的硫反应的温度，而且保持该温度低于橡胶发生热裂解的温度，借此使橡胶硫化产品脱硫。美国专利5,602,186指出，优选将温度控制在低于大约300℃，否则将引发橡胶的热裂解。
美国专利5,891,926公开了用于将硫化橡胶脱硫成脱硫橡胶的方法，该脱硫橡胶能够被再配混和再硫化成有用的橡胶产品，和用于从硫化橡胶中萃取脱硫橡胶的方法，所述方法包括(1)在至少大约3.4×106帕斯卡的压力下将硫化橡胶在2-丁醇中加热到大约150℃到大约300℃范围内的温度，以将硫化橡胶脱硫成为脱硫橡胶，借此生产固体硫化橡胶、固体脱硫橡胶和脱硫橡胶在2-丁醇中的溶液的混合物，(2)从固体硫化橡胶和固体脱硫橡胶中除去脱硫橡胶的溶液，(3)冷却脱硫橡胶在2-丁醇中的溶液到低于大约100℃的温度，和(4)从2-丁醇中分离脱硫橡胶。
美国专利6,380,269公开了用于脱硫再生橡胶碎屑的表面成为表面脱硫再生橡胶碎屑的方法，该表面脱硫再生橡胶碎屑适合于再配混和再硫化成高性能橡胶产品，所述方法包括以下步骤：(1)在至少大约3.4×106帕斯卡的压力下在2-丁醇存在下将再生橡胶碎屑加热到大约150℃到大约300℃范围的温度，以脱硫橡胶碎屑的表面，借此生产表面脱硫再生橡胶碎屑在2-丁醇中的浆液，其中再生橡胶碎屑具有大约325目到大约20目的颗粒尺寸，和(2)从2-丁醇分离表面脱硫再生橡胶碎屑。
发明内容
用于脱硫硫化橡胶的最有效的试剂是2-丁醇。然而，工业化需要的大规模基础上的硫化橡胶脱硫需要大量的2-丁醇。本发明涉及用于降低硫化橡胶脱硫中所需要的2-丁醇的量的技术。
本发明基于以下出乎意料的发现：脱硫硫化橡胶需要的2-丁醇的量可以通过在二氧化碳存在下进行脱硫来降低。事实上，如果脱硫在二氧化碳存在下进行，需要的2-丁醇的量可以降低至少50％。因为二氧化碳是对环境无害的试剂，因此在使用之后它不必须进行回收。在任何情况下，利用二氧化碳降低需要的2-丁醇的量均导致显著的工艺和经济优势。本发明因此涉及用于从再生橡胶制品回收大量硫化橡胶的工业上可行的技术。
通过利用本发明的方法，可以使用简单的技术将硫化橡胶脱硫，而不需要微波、超声波或者碱金属。换言之，硫化橡胶碎屑可以在没有微波、超声波或者碱金属的情况下脱硫。使用本发明方法还保留了橡胶的最初微观结构，并且可以使其保持较高的分子量。因此，本发明的方法主要地断裂硫-硫键和/或碳-硫键，而不是碳-碳键。因此脱硫的再生橡胶可以用于与最初的橡胶相同类型的应用。
本发明更具体地公开了用于将硫化橡胶脱硫成为能够被再配混和再硫化成为有用的橡胶产品的脱硫橡胶的方法，所述方法包括：在至少大约3.4×106帕斯卡的压力下、在二氧化碳和2-丁醇的混合物存在下，将硫化橡胶加热到大约150℃到大约300℃范围内的温度。
本发明进一步公开了用于脱硫再生橡胶碎屑的表面成为表面脱硫再生橡胶碎屑的方法，该表面脱硫再生橡胶碎屑适合于再配混和再硫化成高性能橡胶产品，所述方法包括以下步骤：(1)在至少大约3.4×106帕斯卡的压力下、在2-丁醇和二氧化碳的混合物存在下，将再生橡胶碎屑加热到大约150℃到大约300℃范围内的温度，以使橡胶碎屑的表面脱硫，借此生产表面脱硫再生橡胶碎屑在2-丁醇和二氧化碳的混合物中的浆液，其中再生橡胶碎屑具有大约325目到大约20目的颗粒尺寸，和(2)从2-丁醇和二氧化碳的混合物分离表面脱硫再生橡胶碎屑。
发明详述
利用本发明方法实质上可以脱硫任何类型的硫黄-硫化橡胶。例如，其可用于脱硫天然橡胶、合成聚异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶、异戊二烯-丁二烯橡胶、苯乙烯-异戊二烯橡胶、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶、丁腈橡胶、羧基丁腈橡胶、溴化丁基橡胶、氯化丁基橡胶等等。本发明的技术还可以用来脱硫各种类型橡胶的共混物。这是重要的，因为轮胎和大多数其他橡胶制品通常是使用各种弹性体的共混物生产的。在实际操作中，通过本发明方法脱硫的再生橡胶通常是各种橡胶的共混物。其实际上是具有用作再生橡胶来源的轮胎、管子、皮带和其他橡胶制品的组成的共混物。
在本发明一个优选的实施方案中，仅仅由硫化橡胶构成的橡胶碎屑粒子的表面被脱硫。该技术描述于美国专利6,380,269，其中的教导在此引入作为参考。这通常包括将再生橡胶粉碎到大约325目到大约20目范围内的颗粒尺寸，然后将再生橡胶碎屑的表面脱硫。已经发现，这样做之后，表面脱硫再生橡胶可以被共混到新鲜橡胶中和与新鲜橡胶共硫化。这提供了巨大的工业优点，即只需要在再生橡胶碎屑的表面上将橡胶脱硫。因此，脱硫过程的成本只是对被回收的再生橡胶的总量进行脱硫的成本的一部分。
当与新鲜橡胶以最高大约40phr的量共混时，该表面脱硫再生橡胶可用于制造要求高性能特性的橡胶制品(例如轮胎、管子和皮带)。事实上，这类表面脱硫再生橡胶与新鲜弹性体的共混物具有可与用完全新鲜材料制成的共混物相比的固化性能和拉伸性能。
在只脱硫橡胶碎屑的表面时，对于通过本发明方法处理橡胶碎屑而言，重要的是首先将颗粒尺寸降低到大约325目(44微米)到大约20目(840微米)范围内。这可以通过任何能够将碎橡胶的颗粒尺寸降低到希望的尺寸范围内的机械法来完成。例如，再生橡胶可以被粉碎、切割或者斩碎到希望的颗粒尺寸。通常优选的是再生橡胶碎屑具有大约100目(149微米)到大约40目(420微米)范围内的颗粒尺寸。通常最优选的是再生橡胶碎屑粒子具有大约60目(250微米)到大约40目(大约420微米)的颗粒尺寸。
如果通过本发明技术生产的表面脱硫再生橡胶碎屑的颗粒尺寸大于大约20目(840微米)，其将损害用其制造的产品的物理性能。因此，其不适合用于制造高性能橡胶产品，例如轮胎、管子或者传动皮带。另一方面，当再生橡胶碎屑的颗粒尺寸被减小时，本发明的大规模工业益处也被减小。这是因为当颗粒尺寸被减小时，会失去只将再生橡胶碎屑的表面进行脱硫的益处。这当然是因为碎橡胶粒子的芯(其不被脱硫)的体积与碎橡胶粒子的壳(其被脱硫)的体积的比率被降低。因此，在较小粒子尺寸情况下，较高百分数的再生橡胶被脱硫，从经济角度来看这是不利的。在粒子尺寸低于大约325目(44微米)时，将失去只脱硫橡胶粒子的表面的经济益处，因为实质上碎橡胶的总量被脱硫，而不是仅仅其表面。然而，在某些应用中，可能希望将被回收的橡胶的全部进行完全脱硫。在此情况下，按照本发明使用二氧化碳来降低所需要的2-丁醇的量具有甚至更大的意义。
本发明的脱硫方法可以简单地通过在2-丁醇和二氧化碳存在下、在至少大约3.4×106帕斯卡(Pa)的压力下，将硫化再生橡胶碎屑加热到至少大约150℃的温度来进行。通常优选所述温度不高于大约300℃，以最小化聚合物降解水平。换言之，如果脱硫方法在不高于大约300℃的温度下进行，硫化橡胶中的硫-硫和/或碳-硫键可以相对于橡胶中的碳-碳键优先地断裂。因此，通过在300℃或以下的温度下实施脱硫方法，所述橡胶的分子量可以维持在高水平。为此，该脱硫方法通常在大约150℃到大约300℃范围内的温度下进行。
通常优选该脱硫方法在大约200℃到大约280℃范围内的温度下进行。最优选的脱硫温度在大约240℃到大约270℃的范围之内。使用的压力通常在大约3.4×106帕斯卡(500lbs/in2)到大约3.4×107帕斯卡(5000lbs/in2)的范围之内。通常优选使用的压力在大约6.9×106帕斯卡(1000lbs/in2)到大约2.8×107帕斯卡(4000lbs/in2)的范围之内。通常最优选使用的压力在大约1.7×107帕斯卡(2500lbs/in2)到大约2.4×107帕斯卡(3500lbs/in2)的范围之内。通常优选将被脱硫的硫化橡胶浸渍在由2-丁醇和二氧化碳的混合物组成的浴中。在任何情况下，重要的是在脱硫橡胶处于升高的温度下期间保护其免受氧的影响。
二氧化碳与2-丁醇的重量比通常在5∶95到70∶30的范围之内。二氧化碳与2-丁醇的重量比优选在20∶80到60∶40范围之内和更优选在30∶70到55∶45范围之内。
橡胶碎屑进行脱硫的时间应足以使至少碎屑粒子的壳基本上脱硫。如已经解释的，在某些情况下，不必须将碎屑粒子芯中的橡胶脱硫。将橡胶碎屑粒子脱硫需要的最佳时间取决于温度、压力和橡胶碎屑的颗粒尺寸。然而，脱硫时间通常在大约1分钟到大约60分钟范围之内。脱硫通常在大约5分钟到大约40分钟的时间内进行。脱硫更通常在大约10分钟到大约30分钟时间内进行。
在脱硫已经完成之后，将脱硫的再生橡胶碎屑从2-丁醇和二氧化碳的混合物中分离。因为脱硫橡胶在升高的温度下稍微可溶于2-丁醇和二氧化碳的混合物，因此分离通常在低于大约100℃的温度下进行。脱硫再生橡胶碎屑可以利用用于从液体和气体中分离固体的常规方法从2-丁醇和二氧化碳的混合物中回收。例如，倾析、过滤、离心或者类似的技术可用于从2-丁醇和二氧化碳的混合物中回收脱硫再生橡胶碎屑和其他固体残渣(例如炭黑、二氧化硅、粘土和金属)。
然后，可以将通过本发明方法生产的脱硫再生橡胶再配混和再硫化成高性能橡胶产品；例如轮胎、管子和皮带。橡胶的重均分子量可以维持在超过100,000和通常超过150,000的高水平。在某些情况下，可以保持超过200,000的重均分子量。本发明的脱硫技术不显著地改变橡胶的微观结构，因此其可用于与最初的橡胶相同的类型的应用。换言之，脱硫橡胶可以再配混和再硫化成与最初橡胶相同类型的橡胶。
如果只有橡胶碎屑粒子的表面被脱硫，则再生橡胶碎屑由芯和外壳组成。在碎屑橡胶粒子的外壳中的橡胶是高度脱硫的。因此，表面脱硫橡胶碎屑的壳中的橡胶将能够再次用硫黄硫化。因此表面脱硫再生橡胶碎屑能够与新鲜弹性体共硫化。然而，表面脱硫再生橡胶碎屑的芯中的橡胶是硫化橡胶。表面脱硫再生橡胶碎屑可以任何脱硫壳的体积与硫化芯的体积的比率用于与其他弹性体进行共混。然而，因为经济原因，希望最小化脱硫外壳的体积和最大化硫化芯的体积。
可以生产包含最高大约40phr(基于一百重量份橡胶的份数)的表面脱硫再生橡胶碎屑的橡胶配混物并用于制造高性能橡胶产品。在大多数情况下，将大约10phr到大约40phr的表面脱硫再生橡胶与大约60phr到大约90phr的一种或多种新鲜弹性体共混。新鲜弹性体可以是实质上任何类型的除再生橡胶外的橡胶状聚合物。例如，新鲜橡胶可以是天然橡胶、合成聚异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶、异戊二烯-丁二烯橡胶、苯乙烯-异戊二烯橡胶、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶、丁腈橡胶、羧基丁腈橡胶、溴化丁基橡胶或者氯化丁基橡胶。
表面脱硫再生橡胶通常以大约15phr到大约35phr的水平用于这类共混物。通常优选表面脱硫再生橡胶以大约20phr到大约30phr的水平存在于这类共混物中。通常更优选表面脱硫再生橡胶以大约25phr到大约30phr的水平存在于这类共混物中。
表面脱硫再生橡胶的优选的用途是制造胎面橡胶配混物。这类胎面配混物通常由以下组分组成：(a)大约10phr到大约30phr的表面脱硫再生橡胶碎屑，其中所述表面脱硫再生橡胶碎屑由芯和外壳组成，其中芯由硫化橡胶组成和其中外壳由脱硫橡胶组成，和(b)大约70phr到大约90phr的硫黄-可固化的新鲜橡胶。硫黄-可固化的新鲜橡胶通常是天然橡胶、合成聚异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶、异戊二烯-丁二烯橡胶、苯乙烯-异戊二烯橡胶、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶或者其共混物。通常优选表面脱硫再生橡胶以10phr到40phr的水平存在，并且最优选表面脱硫再生橡胶以25phr到大约30phr的水平存在。
具体实施方式
通过以下实施例举例说明本发明，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而不被认为是对本发明范围或者实施本发明的方式的限定。除非特别地指出，否则份和百分数为重量份和重量百分数。
对比实施例1-10
美国专利5,891,926说明，在硫化橡胶脱硫中2-丁醇优于其他醇。美国专利5,891,926显示了一系列实验，其中包含23.5％结合苯乙烯的硫化丁苯橡胶(SBR)在各种醇中进行脱硫，包括甲醇、乙醇、1-丁醇、1-丙醇、2-丙醇、2-丁醇、异丁醇、4-甲基-2-戊醇和1-戊醇。使用ISCOLC-5000注射泵，以2.1×107帕斯卡(3000lbs/in2)的压力将醇注射进Hewlett-Packard 5890A气相色谱仪。不将Hewlett-Packard 5890A气相色谱仪作为色谱仪使用。仅仅用该色谱仪提供可控制温度的环境。换言之，将该色谱仪作为加热炉使用。气相色谱仪中的样品容器包含大约0.55克硫化SBR样品，借助于通过样品容器的醇对其进行脱硫和萃取，该样品容器处在全金属流径中。
在使用的程序中，在醇中SBR样品被最初加热到150℃的温度和在静态条件下维持在该温度10分钟，所述醇当然处于2.1×107帕斯卡(3000lbs/in2)的压力下。然后，在150℃温度下使醇以1-2毫升每分钟的流速流过系统，持续20分钟，收集从色谱仪出来的醇，并且测定萃取的脱硫SBR的量。
然后，将样品室的温度升高到200℃并在静态条件下维持在该温度达到另外的10分钟，其中醇仍然维持在2.1×107帕斯卡(3000lbs/in2)的压力下。然后，在200℃温度下使醇再次以1-2毫升每分钟的流速流过系统，持续20分钟，收集从色谱仪出来的醇，并且测定萃取的脱硫SBR的量。
然后，将样品室的温度升高到250℃并在静态条件下维持在该温度达到另外的10分钟，其中醇仍然维持在2.1×107帕斯卡(3000lbs/in2)的压力下。然后，在250℃温度下使醇再次以1-2毫升每分钟的流速流过系统，持续20分钟，收集从色谱仪出来的醇，并且测定用醇萃取的脱硫SBR的量。
最后，将样品室的温度升高到300℃并在静态条件下维持在该温度达到另外的10分钟，其中醇仍然维持在2.1×107帕斯卡(3000lbs/in2)的压力下。然后，在300℃温度下使醇再次以1-2毫升每分钟的流速流过系统，持续20分钟，收集从色谱仪出来的醇，并且测定用醇萃取的脱硫SBR的量。
表I中报告了在150℃、200℃、250℃和300℃下评价的用每一种醇从硫化SBR样品萃取的脱硫SBR的累积百分数。实施例2是实施例1的重复。实施例3-10中将2-丁醇以外的醇用于脱硫。
表I
醇 150℃ 200℃ 250℃ 300℃
1 2-丁醇 38％ 82％ 90％ 93％
2 2-丁醇 40％ 70％ 85％ 92％
3 甲醇 2％ 3％ 4％ 7％
4 乙醇 2％ 4％ 9％ 20％
5 1-丙醇 3％ 16％ 43％ 69％
6 2-丙醇 2％ 7％ 13％ 25％
7 1-丁醇 4％ 19％ 57％ 86％
8 异丁醇 2％ 10％ 44％ 74％
9 1-戊醇 3％ 11％ 42％ 89％
10 4-甲基-2-戊醇 2％ 11％ 33％ 68％
正如可以从表I中看到的，2-丁醇比任何其它评价的醇都好得多。其在较低的温度下是尤其优良的。事实上，在200℃下，其萃取至少70％的SBR，并且在250℃下，其萃取至少85％的SBR。使用较低的温度当然是希望的，因为在较低的温度下发生较少的聚合物降解。测试显示，萃取的脱硫SBR样品具有与最初的SBR样品相同的微观结构。
对比实施例11-18
在这一系列来自美国专利5,891,926的实验中，重复了用于实施例1-10的一般程序，除了温度在250℃下保持恒定和醇以1-2毫升每分钟的速率在压力下连续流动20分钟。在这一系列实验中，仅仅使用2-丁醇作为用于脱硫的醇。将不包含填料、炭黑、二氧化硅或者炭黑和二氧化硅混合物的硫化SBR样品用2-丁醇脱硫和萃取。所述SBR具有大约400,000的最初重均分子量。回收的脱硫SBR样品的重均分子量报告在表II中。
表II
实施例 填料 分子量*
11 没有填料 181,000
12 没有填料 186,000
13 二氧化硅 244,000
14 二氧化硅 293,000
15 炭黑 197,000
16 炭黑 216,000
17 炭黑/二氧化硅 177,000
18 炭黑/二氧化硅 177,000
*报告的分子量为重均分子量。
正如可以从表II中看到的，所述脱硫技术可以用于包含二氧化硅、炭黑或者二氧化硅和炭黑的混合物的橡胶样品。表II还说明，该脱硫技术没有大大降低橡胶的分子量。因此，该脱硫过程破坏硫-硫键和/或碳-硫键，而不破坏显著数量的橡胶中的碳-碳键。
实施例19-22
在该系列实验中，在所有实验中使用能够容纳150克用于脱硫的硫化橡胶的一升反应器。这些脱硫实验在静态或者动态模式(两种模式在有或者没有搅拌下进行)中进行，其中使用单独的2-丁醇或者2-丁醇和超临界条件下的二氧化碳的混合物作为脱硫试剂。
配混评价表明，可以将20phr(每100重量份橡胶的重量份)的用本发明技术脱硫的橡胶加入标准胎面配混物，而对硫化、模量或者伸长率产生极小的影响。在大多数情况下，拉伸强度稍微降低，但是可以通过增加胎面配混配方中硫化剂的水平来补偿。在静态模式中进行的实验显示出温度依赖性，在较高的温度下出现较大的变化。动态模式实验只在260℃下进行，具有与该温度下的静态模式相同的相对效果。使用2-丁醇和最高50％水平的二氧化碳(CO2)的混合物的实验，产生了类似于当仅仅使用2-丁醇在超临界条件下时所获得的脱硫橡胶的变化。然而，使用二氧化碳可以降低工艺成本，并且可以用来除去脱硫橡胶中任何残余的2-丁醇。在20phr水平获得的典型性能汇总于表III。实施例19中生产的配混物是对照物，其不包含脱硫橡胶。
样品在相同的条件下处理，并且在Research Kobe混合机中合并和混合，以评价加工，更多的脱硫橡胶在胎面配方中的使用，和进行附加试验。通常，在胎面配方中加入脱硫橡胶，与类似量的未处理橡胶相比，改善了混合和混炼。用脱硫橡胶制成的配混物具有较好的粘性，并且在辊炼机上包辊比未处理的橡胶更好，并且在某些情况下在辊炼机上比没有回收材料的对照物的加工性能更好。
表III
实施例           19             20           21        22
温度             -              270℃        270℃     270℃
压力             -              900psig      900psig   900psig
时间             -              20min        20min     20min
模式             -              动态         静态      动态
共溶剂           -              30％CO2     50％CO2 50％CO2
回收料水平       20phr          20phr        20phr     20phr
在150℃下的流变性能(分钟)
最大扭矩         37             35.9         38.3      36.6
最小扭矩         13             11.3         11.7      11.1
Δ扭矩           24             24.6         26.6      25.5
Ts1              5.5            6            6.4       6.7
T25              7.8            8.4          9.1       9.9
T90              17.1           16.4         16.6      17.3
物理性能
拉伸             15MPa          17.5MPa      17.7MPa   16.5MPa
伸长率           575％          673％        689％     660％
100％模量        1.36MPa        1.43MPa      1.35MPa   1.25MPa
300％模量        6.08MPa        6.59Mpa      6.4MPa    6.22MPa
根据说明书可以对本发明进行各种改变。虽然为了举例说明本发明的目的提供了某些代表性的实施方案和细节，但是对本领域技术人员显而易见的是，在不背离本发明的范围的情况下，可以进行各种变化和改进。因此，应当理解，可以对所描述的具体实施方案进行改变，但这些改变完全包括在由以下权利要求所定义的本发明的范围内。

Claims (20)

1.用于将硫化橡胶脱硫成为能够被再配混和再硫化成为有用的橡胶产品的脱硫橡胶的方法，所述方法包括：在至少大约3.4×106帕斯卡的压力下、在二氧化碳和2-丁醇的混合物存在下，将硫化橡胶加热到大约150℃到大约300℃范围内的温度。
2.用于脱硫再生橡胶碎屑的表面成为表面脱硫再生橡胶碎屑的方法，该表面脱硫再生橡胶碎屑适合于再配混和再硫化成高性能橡胶产品，所述方法包括以下步骤：(1)在至少大约3.4×106帕斯卡的压力下、在2-丁醇和二氧化碳的混合物存在下，将再生橡胶碎屑加热到大约150℃到大约300℃范围内的温度，以使橡胶碎屑的表面脱硫，借此生产表面脱硫再生橡胶碎屑在2-丁醇和二氧化碳的混合物中的浆液，其中再生橡胶碎屑具有大约325目到大约20目的颗粒尺寸，和(2)从2-丁醇和二氧化碳的混合物分离表面脱硫再生橡胶碎屑。
3.权利要求1的方法，其中二氧化碳与2-丁醇的重量比在5∶95到70∶30范围之内。
4.权利要求1的方法，其中二氧化碳与2-丁醇的重量比在20∶80到60∶40范围之内。
5.权利要求1的方法，其中二氧化碳与2-丁醇的重量比在30∶70到55∶45范围之内。
6.权利要求3的方法，其中步骤(1)在大约3.4×106帕斯卡到大约3.4×107帕斯卡范围内的压力下进行。
7.权利要求6的方法，其中所述方法在大约200℃到大约280℃范围内的温度下进行。
8.权利要求2的方法，其中再生橡胶碎屑具有大约100目到大约40目的颗粒尺寸。
9.权利要求4的方法，其中所述方法在大约6.9×106帕斯卡到大约2.8×107帕斯卡范围内的压力下进行。
10.权利要求9的方法，其中所述方法在大约240℃到大约270℃范围内的温度下进行。
11.权利要求5的方法，其中所述方法在大约1.7×107帕斯卡到大约2.4×107帕斯卡范围内的压力下进行。
12.权利要求2的方法，其中再生橡胶碎屑具有大约60目到大约40目的颗粒尺寸。
13.权利要求2的方法，其中表面脱硫再生橡胶碎屑具有大约100目到大约40目的颗粒尺寸。
14.权利要求2的方法，其中二氧化碳与2-丁醇的重量比在5∶95到70∶30范围之内。
15.权利要求2的方法，其中二氧化碳与2-丁醇的重量比在20∶80到60∶40范围之内。
16.权利要求2的方法，其中二氧化碳与2-丁醇的重量比在30∶70到55∶45范围之内。
17.权利要求14的方法，其中步骤(1)在大约3.4×106帕斯卡到大约3.4×107帕斯卡范围内的压力下进行；并且其中所述方法在大约200℃到大约280℃范围内的温度下进行。
18.权利要求14的方法，其中所述方法在大约6.9×106帕斯卡到大约2.8×107帕斯卡范围内的压力下进行；并且其中所述方法在大约240℃到大约270℃范围内的温度下进行。
19.权利要求14的方法，其中所述方法在大约1.7×107帕斯卡到大约2.4×107帕斯卡范围内的压力下进行。
20.权利要求2的方法，其中再生橡胶碎屑具有大约60目到大约40目范围内的颗粒尺寸。
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