專利名稱：：利用催化、活化反應制備活化膠粉的方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種廢舊橡膠綜合利用的方法。特別是一種以催化、活化反應制備活化膠粉的方法。
背景技術：
：為將廢舊橡膠綜合利用，可以將廢舊的橡膠制品粉碎成廢膠粉加入到膠料中循環(huán)使用。但是，將未經處理的廢膠粉直接摻入到膠料中，由于廢膠粉的粒子表面凹凸不平，呈毛刺狀，使基質膠與其結合不好，會使膠料的物理機械性能下降；并且，摻入到膠料中的廢膠粉的細度也決定著所制膠料的性能和用途，慘入的廢膠粉的粒度愈小，所制膠料的性能會得到改善和提高，但成本會隨之加大；而摻入的廢膠粉的粒度愈大，所制膠料的性能也隨之下滑，摻用和代用效果也愈差，限制了廢膠粉在橡膠制品中的應用。因此必須對廢膠粉進行改性，改變廢膠粉的粒子的性質，成為改性膠粉，使其作為一種新的橡膠原材料用于橡膠工業(yè)及建筑工業(yè)中。將改性膠粉添加到膠料中，不但可降低成本，還可改善工藝性能，提高質量。如適量地添加改性膠粉的膠料在擠出成型時收縮率可以減小，制品的尺寸穩(wěn)定；并且，在硫化過程中可以提高流動性，硫化后制品無明疤和氣泡，、提高了合格率。捏煉、精煉等生產過程，避免了該生產過程中產生的二氧化硫氣體對環(huán)境造成的二次污染，并且，可以提高膠料的動態(tài)性能。目前，對廢膠粉的改性有各種方法，其原理均為使原來廢膠粉的網絡結構中有足夠的交聯鍵被破壞成為膠粉粒子，同時在膠粉粒子表面產生活性基團。
發(fā)明內容本發(fā)明旨在提供一種利用催化、活化反應制備活化膠粉的方法。此方法同生產再生膠的方法相比，減少了脫硫、捏煉和精煉工序，避免該工藝對環(huán)境的二次污染。所制活化膠粉與基質膠之間相容好，制品無毛刺狀撕裂態(tài)并提高了產品的物理機械性能，擴大膠粉在橡膠制品及改性瀝青中的應用。本發(fā)明的技術方案按照以下配方配料以30-40目的廢膠粉為基礎量，各組份重量百分比為3040目的廢膠粉100增塑劑一雙戊烯8~17隔離劑一陶土5~8催化劑一氯化亞銅0.2~0.5活性劑一多烷基苯酚二硫化物0.7~1.0分散劑一乙醇1~2.5加工工藝將上述比例的3040目的廢膠粉，放入高速攪拌反應器中，升溫至8010(TC，依次加入上述比例的增塑劑，隔離劑，催化劑，活性劑，分散劑；并控制溫度在8012(TC，反應時間1020分鐘，反應結束后，冷卻放料，得到活化膠粉。本發(fā)明的廢膠粉可以是廢輪胎、廢膠鞋、廢膠管、膠帶等橡膠制品粉碎后的廢膠粉。本發(fā)明的高速攪拌反應器可以采用帶偏導板的高速分散機，其轉速800~1400r/min。本發(fā)明的運作原理及積極效果本發(fā)明所制活化膠粉為一種改性的廢膠粉，通過催化、活化反應使廢膠粉粒子進行改性，得到活化膠粉。其原理為30~40目的廢膠粉在高速攪拌反應器中進行高速機械剪切、分散，加速其網狀結構斷裂，在活性劑、催化劑和空氣中氧的參與下，使廢膠粉的網絡結構中有足夠的交聯鍵產生氧化斷裂，同時膠粉粒子表面產生活性基團，成為改性膠粉，屬于具有氧化還原引發(fā)體系的游離基式反應。由于活化膠粉的表面均勻地附著一層配方中涉及的各種助劑，助劑的集團起到表面活性劑的作用，當其與基質橡膠共混時，其粒子與基質膠料的兩相界面的結合并相互擴散，改善共混膠料及制品動態(tài)性能和使用效果。本發(fā)明所制活化膠粉與橡膠共混，兩相之間形成了低交聯密度的界面層。由于該界面層變形能力強，所以減少了應變滯后于應力的幅度，即滯后損失減小，并增大了動態(tài)變形，降低了滾動損失，改善共混膠料及制品的動態(tài)性能和使用效果，可以用于替代再生膠。當其應用于制作輪胎時，其動態(tài)性能得到提高，如耐屈撓、耐磨耗等性能均有提高，并且其使用壽命可以提高10%。本發(fā)明同再生橡膠的生產工藝相比，省去了脫硫、捏煉、精煉工序，避免了對環(huán)境的二次污染。對于廢膠粉的活化、改性效果的評價應考核膠料的動態(tài)性能及制品的使用性能。本發(fā)明所制的活化膠粉其性能達到拉伸強度》15Mpa，扯斷伸長率》500%;符合GB/T19208-2008標準。經檢測-采用硫化條件為142"CX8分鐘，本發(fā)明所制40目的活化膠粉性能如下硬度(邵A，度)50扯斷伸長率(％)540拉伸強度(MPa)19.35撕裂強度(KN/m)37.6磨耗(cm3)0.794密度(Mg/m3)1.035扯斷永久變形(％)20綜上所述，本發(fā)明是一種利用催化、活化反應制備活化膠粉的方法。此方法同生產再生膠的方法相比，減少了脫硫、捏煉和精煉工序，避免該工藝對環(huán)境的二次污染。所制活化膠粉與基質膠之間相容好，制品無毛刺狀撕裂態(tài)并提高了產品的物理機械性能，擴大膠粉在橡膠制品及改性瀝青中的應用。具體實施例方式實施例l.-配方以30~40目的廢輪胎膠粉為基礎，各組份重量為3040目廢輪胎膠粉100kg二戊烯8kg陶土5kg氯化亞銅0.2kg多烷基苯酚二硫化物0.7kg乙醇1kg共計114.9kg加工工藝將100kg的3040目的廢輪胎膠粉放入轉速800~1400r/min的帶偏導板的高速分散機中，升溫至8(TC，依次加入8kg二戊烯，5kg陶土，0.2kg氯化亞銅，0.7kg多垸基苯酚二硫化物，lkg乙醇，同時采用800轉/分的高速進行剪切，控制溫度在IO(TC左右，反應時間10分鐘后換高速1200轉/分，l分鐘后反應結束，冷卻排料，得到催化活化后的改性膠粉。將10份60目普通廢膠粉和10份40目本實施例所制活化膠粉在胎面膠中摻用后的性能對比-兩種膠粉用于輪胎胎面膠物理性能對比:項目普通廢膠粉活化膠粉(60目)(40目)硫化時間，143°C/min1010拉伸強度，Mpa16.218.0扯斷伸長率，％540570壓縮疲勞溫升，°c3028由檢測結果可見，使用本發(fā)明所制得的活化膠粉10份替代生膠IO份，在相同的條件下，產品性能穩(wěn)定。與用10份普通60目的廢膠粉替代生膠10份，在相同的條件下所制輪胎胎面膠相比，物理性能得到提高。由此可見，本發(fā)明可以將廢舊輪胎膠粉進行催化活化改性。從而使廢舊輪胎得到綜合利用。實施例2:配方以40目的廢輪胎膠粉為基礎，各組份重量為40目廢輪胎膠粉100kg二戊烯12kg陶土'5kg氯化亞銅0.4kg多烷基苯酚二硫化物1kg乙醇2kg共計120.4kg加工工藝同上述實施例1的加工工藝。將本實施例所制活化膠粉摻入膠料制作的汽車輪胎胎冠，與未加入膠粉的膠料制作的汽車輪胎胎冠性能對比如下<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由檢測結果可知，加入活化膠粉對膠料的動態(tài)性能有所提高，其工藝加工性能好，節(jié)約生膠，降低成本，胎面各項性能指標均達到原國家標準。權利要求1，一種利用催化、活化反應制備活化膠粉的方法，其特征在于一，按照以下配方配料以30～40目的廢膠粉為基礎量，各組份重量百分比為30～40目的廢膠粉100增塑劑—雙戊烯8～17隔離劑—陶土5～8催化劑—氯化亞銅0.2～0.5活性劑—多烷基苯酚二硫化物0.7～1.0分散劑—乙醇1～2.5二，加工工藝將上述比例的30～40目的廢膠粉，放入高速攪拌反應器中，升溫至80～100℃，依次加入上述比例的增塑劑，隔離劑，催化劑，活性劑，分散劑；并控制溫度在80～120℃，反應時間10～20分鐘，反應結束后，冷卻放料，得到活化膠粉。2，根據權利要求1所述利用催化、活化反應制備活化膠粉的方法，其特征在于高速攪拌反應器采用帶偏導板的高速分散機，其轉速為800～1400r/min。3，根據權利要求1所述利用催化、活化反應制備活化膠粉的方法，其特征在于一，按照以下配方配料以30～40目的廢輪胎膠粉為基礎，各組份重量為30～40目廢輪胎膠粉100kg二戊烯8kg陶土5kg氯化亞銅0.2kg多烷基苯酚二硫化物0.7kg乙醇1kg共計114.9kg二，加工工藝將100kg的30～40目的廢輪胎膠粉放入轉速800～1400r/min的帶偏導板的高速分散機中，升溫至80℃，依次加入8kg二戊烯，5kg陶土，0.2kg氯化亞銅，0.7kg多烷基苯酚二硫化物，1kg乙醇，同時采用800轉/分的高速進行剪切，控制溫度在100℃左右，反應時間10分鐘后換高速1200轉/分，1分鐘后反應結束，冷卻排料，得到催化活化后的改性膠粉。4，根據權利要求1所述利用催化、活化反應制備活化膠粉的方法，其特征在于一，以40目的廢輪胎膠粉為基礎，各組份重量為40目廢輪胎膠粉100kg二戊烯12kg陶土5kg氯化亞銅0.4kg多烷基苯酚二硫化物1kg乙醇2kg共計120.4kg二，加工工藝將100kg的30～40目的廢輪胎膠粉放入轉速800～1400r/min的帶偏導板的高速分散機中，升溫至80℃，依次加入8kg二戊烯，5kg陶土，0.2kg氯化亞銅，0.7kg多烷基苯酚二硫化物，1kg醇，同時采用800轉/分的高速進行剪切，控制溫度在100℃左右，反應時間10分鐘后換高速1200轉/分，1分鐘后反應結束，冷卻排料，得到催化活化后的改性膠粉。2，根據權利要求1所述利用催化、活化反應制備活化膠粉的方法，其特征在于高速攪拌反應器采用帶偏導板的高速分散機，其轉速為800~1400r/min。3，根據權利要求1所述利用催化、活化反應制備活化膠粉的方法，其特征在于一，按照以下配方配料以304(J目的廢私、胎膠粉為基礎，各組份重量為:30~40目廢輪胎膠粉100kg二戊烯8kg陶土5kg氯化亞銅0.2kg多烷基苯酚二硫化物0.7kg乙醇1kg共計114.9kg二，加工工藝30~40目的廢膠粉增塑劑一雙戊烯隔離劑一陶土催化劑一氯化亞銅活性劑一多垸基苯酚二硫化物分散劑一乙醇0.7~1.0將100kg的30~40目的廢輪胎膠粉放入轉速800~1400r/min的帶偏導板的高速分散機中，升溫至8(TC，依次加入8kg二戊烯，5kg陶土，0.2kg氯化亞銅,0.7kg多烷基苯酚二硫化物，lkg乙醇，同時采用800轉/分的高速進行剪切，控制溫度在IOO'C左右，反應時間10分鐘后換高速1200轉/分，l分鐘后反應結束，冷卻排料，得到催化活化后的改性膠粉。4,根據權利要求1所述利用催化、活化反應制備活化膠粉的方法，其特征在于-一，以40目的廢輪胎膠粉為基礎，各組份重量為40目廢輪胎膠粉100kg二戊烯12kg陶土5kg氯化亞銅0.4kg多烷基苯酚二硫化物1kg乙醇2kg共計120.4kg二，加工工藝將100kg的30~40目的廢輪胎膠粉放入轉速800~1400r/min的帶偏導板的高速分散機中，升溫至8(TC，依次加入8kg二戊烯，5kg陶土，0.2kg氯化亞銅，0.7kg多烷基苯酚二硫化物,lkg乙醇，同時采用800轉/分的高速進行剪切，控制溫度在IO(TC左右，反應時間10分鐘后換高速1200轉/分，l分鐘后反應結束，冷卻排料，得到催化活化后的改性膠粉。全文摘要利用催化、活化反應制備活化膠粉的方法。涉及一種廢舊橡膠綜合利用的方法。同生產再生膠的方法相比，減少了脫硫、捏煉和精煉工序，避免了對環(huán)境的二次污染。所制活化膠粉與基質膠之間相容好，并提高了產品的物理機械性能。按照以下配方配料各組份重量百分比為30～40目的廢膠粉100份，增塑劑—雙戊烯8～17份，隔離劑—陶土5～8份，催化劑—氯化亞銅0.2～0.5份，活性劑—多烷基苯酚二硫化物7～1.0份，分散劑—乙醇1～2.5份。將30～40目的廢膠粉，放入高速攪拌反應器中，升溫至80～100℃，依次加入增塑劑，隔離劑，催化劑，活性劑，分散劑；在80～120℃，反應10～20分鐘，冷卻放料，得到活化膠粉。所制活化膠粉用于橡膠工業(yè)和建筑工業(yè)。文檔編號C08L21/00GK101381476SQ200810152479公開日2009年3月11日申請日期2008年10月24日優(yōu)先權日2008年10月24日發(fā)明者孫景生,李子安,敏董,巍邵,魏申莉申請人:天津市橡膠工業(yè)研究所