專利名稱：有機(jī)硅漿渣在制備硅橡膠改性母粒的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)硅漿渣的應(yīng)用，特別涉及處理有機(jī)硅漿渣方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，我國(guó)對(duì)有機(jī)硅單體的需求量日益增加，在有機(jī)硅單體的生產(chǎn)過(guò)程中有大量的有機(jī)硅漿渣產(chǎn)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，有機(jī)硅漿渣的排放量約占有機(jī)硅單體產(chǎn)量的6-8%。有機(jī)硅漿渣是有機(jī)硅單體特別是甲基氯硅烷單體合成過(guò)程中所產(chǎn)生的廢棄物。有機(jī)硅漿渣的主要成分是有機(jī)硅單體、氯硅烷以及高含量的金屬銅以及少量的其它金屬。有機(jī)硅漿渣如果暴露在空氣中，就會(huì)燃燒和(或)形成強(qiáng)酸霧和液體，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，不僅污染環(huán)境，也造成大量的氯損失，必須進(jìn)行無(wú)害化處理。目前對(duì)于有機(jī)硅廢漿渣，主要采用水解方法進(jìn)行處理，水解反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生鹽酸氣體、 酸水和酸性固體廢渣三廢，對(duì)環(huán)境帶來(lái)的二次污染還非常的嚴(yán)重，不適于對(duì)有機(jī)硅生產(chǎn)行業(yè)的環(huán)保要求。然而目前除了水解沒(méi)有更好的漿渣環(huán)保處理技術(shù)，廢渣漿的處理問(wèn)題已經(jīng)成為制約有機(jī)硅工業(yè)發(fā)展的瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的有機(jī)硅漿渣污染環(huán)境、不被利用的不足，提供了一種新的有機(jī)硅漿渣的應(yīng)用方法，將有機(jī)硅漿渣的應(yīng)用于制備硅橡膠改性母粒。 本發(fā)明有機(jī)硅漿渣的應(yīng)用方法無(wú)三廢公害，環(huán)保，更重要的是，將硅橡膠、有機(jī)硅工業(yè)的漿渣廢液變廢為寶，所制備的硅橡膠改性母粒成本低廉、抗低溫性和耐氧化性能較好。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案有機(jī)硅漿渣在制備硅橡膠改性母粒的應(yīng)用。上述有機(jī)硅漿渣在制備硅橡膠改性母粒的應(yīng)用，包括將有機(jī)硅漿渣與活化橡膠粉、基質(zhì)浙青混合，在捏合機(jī)中捏合得到硅橡膠改性母粒。上述有機(jī)硅漿渣在制備硅橡膠改性母粒的應(yīng)用，所述有機(jī)硅漿渣與活化橡膠粉、 基質(zhì)浙青的捏合溫度為20-40°C。上述有機(jī)硅漿渣和活化橡膠粉的捏合溫度較低，有機(jī)硅漿渣與活化橡膠粉及浙青的鑲嵌結(jié)合反應(yīng)作用較溫和，而活化橡膠粉與浙青的混合物起到了對(duì)有機(jī)硅漿渣吸附、包裹從而隔離空氣的作用，有機(jī)硅單體與活化橡膠粉發(fā)生可改善橡膠粉的彈性；同時(shí)，氯硅烷可與活化橡膠粉發(fā)生氯化反應(yīng)，有助于增加活化橡膠粉的強(qiáng)度。優(yōu)選的，上述有機(jī)硅漿渣在制備硅橡膠改性母粒的應(yīng)用，所述基質(zhì)浙青在混合前需要預(yù)熱至120-160°c。預(yù)熱的基質(zhì)浙青不僅具有活化橡膠粉的作用，而且可作為柔軟劑和粘合劑。最優(yōu)選的，上述有機(jī)硅漿渣在制備硅橡膠改性母粒的應(yīng)用，所述基質(zhì)浙青先與活化橡膠粉混合，所得混合物再與有機(jī)硅漿渣混合。之所以基質(zhì)浙青先與活化橡膠粉先混合， 預(yù)熱的基質(zhì)浙青不僅具有活化橡膠粉的作用，而且可作為柔軟劑和粘合劑，對(duì)下一步加入的有機(jī)硅漿渣進(jìn)行吸附、包裹以隔離空氣，從而防止機(jī)硅漿渣吸附空氣中的水份而分解氯化氫氣體。優(yōu)選的，上述有機(jī)硅漿渣在制備硅橡膠改性母粒的應(yīng)用，所述有機(jī)硅漿渣、活化橡膠粉、基質(zhì)浙青的重量比例為有機(jī)硅漿渣活化橡膠粉基質(zhì)浙青= (1-30) (90-105) 0-40)。上述硅橡膠改性母粒中，不僅加入了浙青、活化劑對(duì)廢舊輪胎粉進(jìn)行改性，而且加入了有機(jī)硅漿渣，由于有機(jī)硅漿渣中含有有機(jī)硅單體、氯硅烷以及單質(zhì)金屬銅，而活化橡膠粉中含有廢舊輪胎粉及活化劑，在單質(zhì)金屬銅、活化劑存在的情況下，有機(jī)硅漿渣中的有機(jī)硅單體與廢舊輪胎粉發(fā)生嵌合反應(yīng)，有助于增加橡膠顆粒的彈性； 同時(shí)，氯硅烷與橡膠顆粒發(fā)生氯化反應(yīng)，有助于增加橡膠顆粒的強(qiáng)度；在上述兩種反應(yīng)的協(xié)同作用下，所得橡膠粉顆粒的整體性能得以改善。另一方面，基質(zhì)浙青不僅具有活化橡膠粉的作用，而且可作為柔軟劑和粘合劑，對(duì)有機(jī)硅漿渣進(jìn)行吸附、包裹以隔離空氣，從而防止機(jī)硅漿渣吸附空氣中的水份而分解氯化氫氣體。優(yōu)選的，上述有機(jī)硅漿渣在制備硅橡膠改性母粒的應(yīng)用，所述有機(jī)硅漿渣、活化橡膠粉、基質(zhì)浙青的重量比例優(yōu)選范圍為(1-20) (90-100) (5-30)。在上述比例范圍內(nèi)，本發(fā)明的硅橡膠改性母粒的性能較佳，本發(fā)明的硅橡膠改性母粒經(jīng)基質(zhì)浙青高溫加熱 (200-250°C )混合稀釋氯化，即可得到合成橡膠浙青，得到的合成橡膠浙青的5°C下延伸度為13-25cm，軟化點(diǎn)為53-90°C，25°C下的針入度為83-97，彈性恢復(fù)為61-88%，180°C旋轉(zhuǎn)粘度為2. 43-4. 30，整體性能優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)選的，上述有機(jī)硅漿渣在制備硅橡膠改性母粒的應(yīng)用，所述有機(jī)硅漿渣、活化橡膠粉、基質(zhì)浙青的重量比例優(yōu)選范圍為(5-15) (95-100) (5-15)。在上述比例范圍內(nèi)，本發(fā)明的硅橡膠改性母粒的性能較佳，本發(fā)明的硅橡膠改性母粒經(jīng)基質(zhì)浙青高溫加熱 (200-250°C )混合稀釋氯化，即可得到合成橡膠浙青，得到的合成橡膠浙青的5°C下延伸度為17-29cm，軟化點(diǎn)為58-99°C，25°C下的針入度為76-106，彈性恢復(fù)為66-90%，180°C旋轉(zhuǎn)粘度為2. 78-4. 30，整體性能優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)選的，上述有機(jī)硅漿渣在制備硅橡膠改性母粒的應(yīng)用，所述有機(jī)硅漿渣、活化橡膠粉、基質(zhì)浙青的重量比例優(yōu)選范圍為(5-10) 100 (10-30)。在上述比例范圍內(nèi)，本發(fā)明的硅橡膠改性母粒整體性能效果最佳，本發(fā)明的硅橡膠改性母粒經(jīng)基質(zhì)浙青高溫加熱 (200-250°C )混合稀釋氯化，即可得到合成橡膠浙青，得到的合成橡膠浙青的5°C下延伸度為20-32cm，軟化點(diǎn)為73-105°C，25°C下的針入度為83-110，彈性恢復(fù)為72-95%, 180°CM 轉(zhuǎn)粘度為3. 11-4. 83，整體性能優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)選的，上述有機(jī)硅漿渣在制備硅橡膠改性母粒的應(yīng)用，所述活化橡膠粉包括廢舊輪胎粉和活化劑，所述廢舊輪胎粉與活化劑的重量比例為(94-100) (3-10)，所述活化劑優(yōu)選為己二醇或四甲基葵炔二醇。上述兩種改性劑有助于提高橡膠粉的粘著性，而且有助于有機(jī)硅單體與廢舊輪胎粉發(fā)生嵌合反應(yīng)、氯硅烷與橡膠顆粒發(fā)生氯化反應(yīng)，有助于改善硅橡膠改性母粒的整體性能。其中，己二醇是一種橡膠交聯(lián)劑，化學(xué)組份為2，5_ 二甲基-2，5-己二醇，英文名2，5-dimethyl-2，5-hexanediol，分子式為C8H18O2，為白色粉狀或片狀，具有促進(jìn)基質(zhì)浙青和橡膠碳?xì)浞肿拥蜏睾铣烧闱嗟墓δ?，能增加橡膠粉活化劑的滲透性。而且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在上述比例范圍內(nèi)，己二醇對(duì)廢舊輪胎粉發(fā)生嵌合反應(yīng)、 氯硅烷與橡膠顆粒發(fā)生氯化反應(yīng)的促進(jìn)作用較佳；活化劑也可選用四甲基葵炔二醇，四甲基葵炔二醇是一種多功能非離子表面活性劑，化學(xué)組分為2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4， 7- 二醇，分子式C14H26O2,為白色或微黃蠟狀物，具有顏料分散能力強(qiáng)，優(yōu)異的低泡性和適度的消泡功能，另外，四甲基葵炔二醇具有防止橡膠浙青改性劑從浙青中離析的作用，不需要脫硫工序即可賦予橡膠粉較高的粘著性，恢復(fù)其生膠性質(zhì)。而且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在上述比例范圍內(nèi)，四甲基葵炔二醇對(duì)廢舊輪胎粉發(fā)生嵌合反應(yīng)、氯硅烷與橡膠顆粒發(fā)生氯化反應(yīng)的促進(jìn)作用較佳。有機(jī)硅漿渣是有機(jī)硅單體特別是甲基氯硅烷單體合成過(guò)程中所產(chǎn)生的廢棄物，由于水解會(huì)產(chǎn)生二次污染而受到限制，目前只能積壓堆庫(kù)或是簡(jiǎn)單的回收其中的金屬銅。有機(jī)硅漿渣量很大，一般產(chǎn)品作為處理有機(jī)硅漿渣的載體難以滿足要求，經(jīng)考察比較，只有浙青才能吸納這么多的含氯漿渣量。浙青是一種用于柔性路面施工的粘結(jié)劑，具有良好的粘接性、不透水性、絕緣性和化學(xué)穩(wěn)定性，是道路施工中不可缺少的材料。但由于浙青的溫度敏感性，在高溫下其剛性和強(qiáng)度降低，路面軟化，低溫則容易產(chǎn)生收縮裂縫等路面開裂現(xiàn)象，必須對(duì)其進(jìn)行改性，以改善其在高、低溫下的機(jī)械性能，這屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的。一般情況下，浙青和硅橡膠、橡膠不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，普通的橡膠浙青是以基質(zhì)浙青為原料，加入橡膠粉拌合得到， 橡膠粉在浙青中發(fā)生溶脹，增加了浙青的粘結(jié)性，但是該橡膠浙青是物理?yè)胶系幕旌衔铮滠浕c(diǎn)、針入度和延伸度并不是很理想。有機(jī)硅漿渣中含有有機(jī)硅單體、氯硅烷以及金屬銅等單質(zhì)金屬，本發(fā)明將有機(jī)硅漿渣應(yīng)用于制備硅橡膠改性母粒，活化橡膠粉與浙青作為有機(jī)硅漿渣的氯化載體，對(duì)有機(jī)硅漿渣進(jìn)行吸附與包裹，使有機(jī)硅漿渣不會(huì)因吸附空氣中得水份而分解為氯化氫氣體；并且，在單質(zhì)金屬銅的催化作用下，有機(jī)硅單體可以與活化橡膠粉、浙青發(fā)生鑲嵌結(jié)合反應(yīng)， 可改善橡膠粉的彈性；同時(shí)，氯硅烷可與活化橡膠粉發(fā)生氯化反應(yīng)，有助于增加活化橡膠粉的強(qiáng)度。本發(fā)明的有機(jī)硅漿渣處理和利用方法中所得到的硅橡膠改性母粒的抗低溫性和耐氧化性能都有所提高，便于長(zhǎng)期儲(chǔ)存，在使用時(shí)經(jīng)基質(zhì)浙青高溫加熱O00-250°C)混合稀釋氯化，即可得到改性橡膠浙青，按相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)，所得改性橡膠浙青延伸度為 13-32cm，軟化點(diǎn)為53-105°C，針入度為為71-110，整體性能優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。利用本發(fā)明制備得到的硅橡膠改性母粒，也可利用硫化工段模具在高溫下與其他橡膠混煉、硫化或與塑料混煉氯化制成橡塑制品。用戶可結(jié)合橡塑制品技術(shù)要求比對(duì)檢驗(yàn)效果，靈活配方。本發(fā)明的有機(jī)硅漿渣處理和利用方法無(wú)三廢公害，環(huán)保，更重要的是，將硅橡膠、 有機(jī)硅工業(yè)的漿渣廢液變廢為寶，所制備的硅橡膠改性母粒成本低廉，本發(fā)明很好的利用了機(jī)硅工業(yè)中的廢棄物漿渣。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例及試驗(yàn)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本發(fā)明內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1本實(shí)施例列舉的有機(jī)硅漿渣在硅橡膠改性母粒的應(yīng)用，所述有機(jī)硅漿渣是甲基氯硅烷單體合成過(guò)程中所產(chǎn)生的廢棄物，有機(jī)硅漿渣的主要成分是有機(jī)硅單體、氯硅烷以及高含量的金屬銅以及少量的其它金屬，其主要成分的重量比例為有機(jī)硅單體氯硅烷 單質(zhì)銅=38 60 2。本實(shí)施例列舉的有機(jī)硅漿渣在硅橡膠改性母粒的應(yīng)用，包括將有機(jī)硅漿渣與活化橡膠粉、基質(zhì)浙青混合，在捏合機(jī)中捏合得到硅橡膠改性母粒。所述捏合溫度為20_40°C。所述基質(zhì)浙青在混合前預(yù)熱至160°C，所述基質(zhì)浙青先與活化橡膠粉混合，所得混合物再與有機(jī)硅漿渣混合。所述有機(jī)硅漿渣、活化橡膠粉、基質(zhì)浙青的按重量比例稱取有機(jī)硅漿渣1. 5kg, 活化橡膠粉100kg，浙青10kg。所述活化橡膠粉由如下重量比的組份組成廢舊輪胎粉96kg，己二醇4kg。本實(shí)施例的硅橡膠改性顆粒按以下方法制備(1)、將基質(zhì)浙青置于反應(yīng)釜中，預(yù)熱至160°C ；(2)、按重量比例將IOkg基質(zhì)浙青加入到摻入盛有IOOkg的活化橡膠粉的捏合機(jī)中，在20-40°C下保持捏合；(3)、基質(zhì)浙青加入完畢，按重量比例將1.5kg有機(jī)硅漿渣加入捏合機(jī)保持捏合， 保持上述溫度在20-40°C，得到硅橡膠改性母粒。將本實(shí)施例所得硅橡膠改性母粒摻入190kg基質(zhì)浙青中經(jīng)高溫加熱Q00-250°C ) 混合稀釋氯化，即可得到合成橡膠浙青。道路浙青的質(zhì)量常用以下指標(biāo)進(jìn)行評(píng)定延伸度主要用于反映浙青的低溫性能。浙青的延伸度是指在規(guī)定的拉伸速度和溫度下，拉伸標(biāo)準(zhǔn)試件的兩端到斷裂時(shí)的長(zhǎng)度。延伸度是剪切面上剪切壓力大于浙青內(nèi)聚力時(shí)的斷裂長(zhǎng)度，隨溫度不同而變化。它反映浙青的粘彈性質(zhì)，延伸度可按照ASTMD113或 GB/T4508方法測(cè)定。軟化點(diǎn)反應(yīng)浙青的高溫性能。浙青的軟化點(diǎn)是浙青在一定條件下的等粘溫度，軟化點(diǎn)高表示浙青的等粘溫度高，混合料的高溫穩(wěn)定性好，軟化點(diǎn)的測(cè)定方法可參照ASTMD36 或 GB/t4508。針入度是浙青的稠度指標(biāo)。反映浙青在一定條件上的軟硬程度，浙青的針入度用標(biāo)準(zhǔn)針在一定負(fù)荷、時(shí)間和溫度條件下，垂直穿入浙青試樣的深度表示，單位為l/10mm，不同溫度針入度的對(duì)數(shù)與溫度呈線性關(guān)系，即工IgP = AT+K，其中P為溫度T時(shí)的針入度，A 反映針入度對(duì)數(shù)溫度的敏感性，簡(jiǎn)稱針入溫度系數(shù)，K為常數(shù)。以上是評(píng)定浙青質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的三大技術(shù)指標(biāo)，根據(jù)附JT/T798-2011行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，另有 180°C旋轉(zhuǎn)粘度(Pa. s)和彈性恢復(fù)(25°C，% )兩大指標(biāo)來(lái)評(píng)定浙青的性能。附JT/T 798-2011 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)表1橡膠浙青技術(shù)指標(biāo)
權(quán)利要求
1.有機(jī)硅漿渣在制備硅橡膠改性母粒的應(yīng)用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅漿渣在制備硅橡膠改性母粒的應(yīng)用，其特征在于，包括將有機(jī)硅漿渣與活化橡膠粉、基質(zhì)浙青混合，在捏合機(jī)中捏合得到活化橡膠顆粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有機(jī)硅漿渣在制備硅橡膠改性母粒的應(yīng)用，其特征在于，所述有機(jī)硅漿渣與活化橡膠粉、基質(zhì)浙青的捏合溫度為20-40°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有機(jī)硅漿渣在制備硅橡膠改性母粒的應(yīng)用，其特征在于，所述基質(zhì)浙青在混合前預(yù)熱至120-160°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任意一項(xiàng)所述的有機(jī)硅漿渣在制備硅橡膠改性母粒的應(yīng)用，其特征在于，所述基質(zhì)浙青先與活化橡膠粉混合，所得混合物再與有機(jī)硅漿渣混合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)硅漿渣在制備硅橡膠改性母粒的應(yīng)用，其特征在于，所述有機(jī)硅漿渣、活化橡膠粉、基質(zhì)浙青的重量比例為有機(jī)硅漿渣活化橡膠粉基質(zhì)浙青 =(1-30) (90-105) (2-40)
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機(jī)硅漿渣在制備硅橡膠改性母粒的應(yīng)用，其特征在于，所述有機(jī)硅漿渣、活化橡膠粉、基質(zhì)浙青的重量比例為(1-20) (90-100) (5-30)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機(jī)硅漿渣在制備硅橡膠改性母粒的應(yīng)用，其特征在于，所述有機(jī)硅漿渣、活化橡膠粉、基質(zhì)浙青的重量比例為(5-15) (95-100) (5-15)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有機(jī)硅漿渣在制備硅橡膠改性母粒的應(yīng)用，其特征在于，所述有機(jī)硅漿渣、活化橡膠粉、基質(zhì)浙青的重量比例為(5-10) 100 (10-30)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5-8任意一項(xiàng)所述的有機(jī)硅漿渣在制備硅橡膠改性母粒的應(yīng)用，其特征在于，所述活化橡膠粉包括廢舊輪胎粉和活化劑，所述廢舊輪胎粉與活化劑的重量比例為(94-100) (3-10)，所述活化劑為己二醇或四甲基葵炔二醇。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有機(jī)硅漿渣的應(yīng)用。本發(fā)明為有機(jī)硅漿渣在制備硅橡膠改性母粒的應(yīng)用，包括將有機(jī)硅漿渣與活化橡膠粉、基質(zhì)瀝青混合，在捏合機(jī)中捏合得到硅橡膠改性母粒。本發(fā)明有機(jī)硅漿渣的應(yīng)用方法無(wú)三廢公害，環(huán)保，更重要的是，將硅橡膠、有機(jī)硅工業(yè)的漿渣廢液變廢為寶，所制備的硅橡膠改性母粒成本低廉，抗低溫性和耐氧化性能較好。
文檔編號(hào)C08L21/00GK102382324SQ20111042287
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者周其強(qiáng), 周祥 申請(qǐng)人:周其強(qiáng), 周祥