一種改性橡膠粉及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種改性橡膠粉及其制備方法，包括橡膠粉，其控制所述橡膠粉和水溶性膠漿的質(zhì)量比為（90-110）：（1.5-2.5）；所述水溶性膠漿，包括如下質(zhì)量組分：天然膠90-110，硫磺0.8-1.2，促進(jìn)劑1.0-2.0，六次甲基四胺1.0-2.0，間苯二酚2.0-3.0，N330 20－30，防老劑1.5－2.5，輕質(zhì)碳酸鈣1.5－2.5，分散劑10－20，增稠劑3－7，保護(hù)劑1.5－2.5，水適量。其可克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，與現(xiàn)有的改性橡膠粉的方法相比，水溶性膠漿包覆改性橡膠粉工藝簡單，生產(chǎn)成本低，利用橡膠制品生產(chǎn)企業(yè)的現(xiàn)有設(shè)備便可生產(chǎn)，生產(chǎn)的改性橡膠粉直接運用到膠帶、膠管的生產(chǎn)中，大幅降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種改性橡膠粉及其制備方法
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【技術(shù)領(lǐng)域】： 本發(fā)明涉及一種橡膠粉及其制備方法，特別是一種改性橡膠粉及其制備方法。
[0002]

【背景技術(shù)】： 有數(shù)據(jù)表明，目前每年有約上億砘的廢舊輪胎及其廢舊的橡膠制品產(chǎn)生，如處理不當(dāng) 會對當(dāng)前的環(huán)境及衛(wèi)生造成具大的影響，對環(huán)境造成污染。如何對其進(jìn)行回收再利用是各 國所面臨的一個現(xiàn)實問題。目前最常用的作法是將廢舊輪胎經(jīng)初步粉碎加工為橡膠粉然后 進(jìn)行后續(xù)處理。
[0003] 橡膠粉是廢舊橡膠經(jīng)粉碎機(jī)斷裂交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)后產(chǎn)生的大量分子碎片顆粒，其表 面呈惰性，是一種由橡膠、炭黑、軟化劑及其它助劑等多種成分組成的含交聯(lián)結(jié)構(gòu)的材料。 由于其表面呈惰性，因此與橡膠、塑料相容性較差，直接摻用會降低其所制成的產(chǎn)品性能。 目前主要是制成再生膠使用。但生產(chǎn)再生膠會造成二次污染，其拉伸性能也只有膠粉的60% 左右。因此，對橡膠粉進(jìn)行表面活化改性，以提高橡膠粉與橡膠的界面結(jié)合，直接將橡膠粉 應(yīng)用到橡膠制品的生產(chǎn)中，是治理日益嚴(yán)重的廢舊橡膠污染，綜合利用廢舊橡膠的有效途 徑。
[0004] 目前，國內(nèi)外科研人員提出了多種橡膠粉的改性接枝途徑，但由于其工藝復(fù)雜，成 本較高，無法實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)或沒有推廣的經(jīng)濟(jì)價值。如中海油能源發(fā)展股份有限公司馬 斐等在《精細(xì)粉的表面活性改性研究及表征》中提出以微波輻射、抽提、苯乙烯浸泡三步法 改性廢舊輪胎精細(xì)膠粉，雖然提高了精細(xì)膠粉的表面活性，但其生產(chǎn)成本與天然膠相差無 幾，無法推廣使用。四川大學(xué)靳珍等在《橡膠粉的表面接枝改性及其表征》中提出以過硫酸 鉀引發(fā)丙烯酸等單體，在橡膠粉表面上的接枝聚合，可得到一種新型高分子材料，但其只能 應(yīng)用于油田鉆井領(lǐng)域的防滲透材料添加劑，應(yīng)用范圍狹窄也無法推廣；還有安徽理工大學(xué) 丁國新在《改性廢膠粉/天然膠的制備及性能》提出采用紫外線光照射下廢膠粉與丙烯酰 胺接枝改性，其生產(chǎn)成本也沒有規(guī)模生產(chǎn)利用價值。
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【發(fā)明內(nèi)容】
： 本發(fā)明提供一種改性橡膠粉及其制備方法，其可克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，與現(xiàn)有的改性 橡膠粉的方法相比，水溶性膠漿包覆改性橡膠粉工藝簡單，生產(chǎn)成本低，利用橡膠制品生產(chǎn) 企業(yè)的現(xiàn)有設(shè)備便可生產(chǎn)，生產(chǎn)的改性橡膠粉直接運用到膠帶、膠管的生產(chǎn)中，大幅降低生 產(chǎn)成本。
[0006] 本發(fā)明提供改性橡膠粉及其制備方法，包括橡膠粉，其控制所述橡膠粉和水溶性 膠漿的質(zhì)量比為（90-110) :(1.5-2. 5); 所述水溶性膠漿，包括如下質(zhì)量組分：天然膠90-110,硫磺0. 8-1. 2,促進(jìn)劑1. 0-2. 0， 六次甲基四胺1.0-2. 0,間苯二酚2.0-3. 0，N330 20 - 30,防老劑1.5 - 2. 5,輕質(zhì)碳酸鈣 1. 5 - 2. 5,分散劑10 - 20,增稠劑3 - 7,保護(hù)劑1. 5 - 2. 5,水適量。
[0007] 本發(fā)明所述的一種改性橡膠粉，優(yōu)選控制橡膠粉和水溶性膠漿的質(zhì)量比為100 : 2 ； 所述水溶性膠漿由如下質(zhì)量組分組成：天然膠1〇〇,硫磺1，促進(jìn)劑1. 5,六次甲基四胺 1.5,間苯二酚2.5, N330 25,防老劑2,輕質(zhì)碳酸鈣2,分散劑15,增稠劑5,保護(hù)劑2,水 適量。
[0008] 本發(fā)明另一目的是提供一種制備上述改性橡膠粉的方法，其工藝步驟如下： 1) 制備水溶性膠漿， 先將用于制備水溶性膠漿的各質(zhì)量組分混合后，進(jìn)行混煉制得混煉膠，然后將混煉膠 分散于水中制水溶性膠漿； 2) 將橡膠粉加入反應(yīng)裝置中，在攪拌的狀態(tài)下，將1)步水溶性膠漿噴入，于60-70°C的 溫度下，不斷攪拌，得包覆水溶性膠漿的橡膠粉進(jìn)行烘干、干燥得改性橡膠粉。
[0009] 本發(fā)明所述一種制備改性橡膠粉的方法，其優(yōu)選步驟1)是將混煉膠懸浮分散于水 中制水溶性膠漿。
[0010] 本發(fā)明所述一種制備改性橡膠粉的方法，其2)步控制不斷攪拌時間為15-30min。 [0011] 本發(fā)明所述一種制備改性橡膠粉的方法，其2)步優(yōu)選控制烘干、干燥時間 1. 5-2. 5 小時。
[0012] 本發(fā)明所用的水優(yōu)選使用軟水，所述軟水（soft water)是指經(jīng)軟化處理后不含或 含較少可溶性鈣、鎂化合物的水。
[0013] 本發(fā)明所用適量的水是指在制備水溶性膠漿的過程中所需要的水即可。
[0014] 本發(fā)明具體制備工藝：先制水溶性膠漿：天然橡膠塑煉一配料混煉一加各添加 齊IJ、加水制漿一稀釋一水溶性膠漿貯存。
[0015] 再將水溶性膠漿噴入橡膠粉表面一加熱攪拌一烘干、干燥一得水溶性膠漿包覆改 性橡膠粉。該水溶性膠漿包覆改性橡膠粉即為本發(fā)明的改性橡膠粉。
[0016] 本發(fā)明所用的組分都為現(xiàn)有技術(shù)所述組分中，如所述防老劑一般是應(yīng)用于橡膠方 面的防老劑，如2, 2,4-三甲基1，2-二氫化喹聚合體俗稱防老劑RD，或者是二芳基仲胺類防 老劑等。N330為炭黑；分散劑可以為脂肪酸或脂肪酸皂等，如油酸鈉。而增稠劑一般使用 明膠、酪素等；促進(jìn)劑可使用次磺酰胺類等，如促進(jìn)劑CZ ;軟化劑主要是用于改善橡膠加工 性能如石蠟油，植物油，妥爾油等均可，本發(fā)明所述的保護(hù)劑為氨水。
[0017] 本發(fā)明方法制備的水溶性膠漿包覆改性橡膠粉即改性橡膠粉，其使用的原料所述 橡膠粉主要是廢舊橡膠經(jīng)粉碎機(jī)斷裂交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)后產(chǎn)生的大量分子碎片顆粒橡膠粉，采 用水溶性膠漿包覆改性橡膠粉，生產(chǎn)制備工藝簡單，生產(chǎn)成本低，利用現(xiàn)有的橡膠制品生產(chǎn) 企業(yè)的現(xiàn)有設(shè)備便可生產(chǎn)，生產(chǎn)的改性橡膠粉直接運用到膠帶、膠管的生產(chǎn)中，不但可降低 生產(chǎn)成本，而且可提高產(chǎn)品性能，值得大范圍推廣使用，從而達(dá)到治理廢舊橡膠污染，綜合 利用廢舊橡膠的目的；具有較大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
[0018] 由于本發(fā)明所述的水溶性膠漿是一種水乳性物質(zhì)，存在大量的極性基團(tuán)和非極性 基團(tuán)，對極性和非極性物質(zhì)均有較好親和作用，橡膠粉作為一種混合物，其表面既有極性基 團(tuán)，也有非極性基團(tuán)，加入了本發(fā)明的水溶性膠漿后，能極大的改變其表面活性，從而增強 與橡膠的相容性，強化膠粉與橡膠界面處的交聯(lián)，從而提高混煉膠的物理機(jī)械性能。下表1 為未加本發(fā)明水溶性膠漿包覆改性橡膠粉的橡膠粉和經(jīng)本發(fā)明水溶性膠漿包覆改性橡膠 粉和天然橡膠粉的實驗性能比較，具體見以下對比試驗。
[0019]

【權(quán)利要求】
1. 一種改性橡膠粉，包括橡膠粉，其特征是控制所述橡膠粉和水溶性膠漿的質(zhì)量比為 (90-110) ：(1, 5-2. 5)； 所述水溶性膠漿，包括如下質(zhì)量組分：天然膠90-110,硫磺0. 8-1. 2,促進(jìn)劑1. 0-2. 0， 六次甲基四胺1.0-2. 0,間苯二酚2.0-3. 0，N330 20 - 30,防老劑1.5 - 2. 5,輕質(zhì)碳酸鈣 1.5 - 2. 5,分散劑10 - 20,增稠劑3 - 7,保護(hù)劑1.5 - 2. 5,水適量。
2. 依據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性橡膠粉，其特征是控制橡膠粉和水溶性膠漿的質(zhì)量 比為100 :2 ; 所述水溶性膠漿由如下質(zhì)量組分組成：天然膠100,硫磺1，促進(jìn)劑1. 5,六次甲基四胺 1. 5,間苯二酚2. 5, N330 25,防老劑2,輕質(zhì)碳酸鈣2,分散劑15,增稠劑5,保護(hù)劑2,水適 量。
3. -種制備權(quán)利要求1所述的改性橡膠粉的方法，其特征是其工藝步驟如下： 1) 制備水溶性膠漿， 先將用于制備水溶性膠漿的各質(zhì)量組分混合后，進(jìn)行混煉制得混煉膠，然后將混煉膠 分散于水中制水溶性膠漿； 2) 將橡膠粉加入反應(yīng)裝置中，在攪拌的狀態(tài)下，將1)步水溶性膠漿噴入，于60-70°C的 溫度下，不斷攪拌，得包覆水溶性膠漿的橡膠粉進(jìn)行烘干、干燥得改性橡膠粉。
4. 依據(jù)權(quán)利要求3所述一種制備權(quán)利要求1所述的改性橡膠粉的方法，其特征是步驟 1)是將混煉膠懸浮分散于水中制水溶性膠漿。
5. 依據(jù)權(quán)利要求3所述一種制備權(quán)利要求1所述的改性橡膠粉的方法，其特征是2) 步控制不斷攪拌時間為15-30min。
6. 依據(jù)權(quán)利要求3所述一種制備權(quán)利要求1所述的改性橡膠粉的方法，其特征是2)步 控制烘干、干燥時間1. 5-2. 5小時。
【文檔編號】C08K5/13GK104387641SQ201410780704
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月17日
【發(fā)明者】謝旭輝, 張小山 申請人:江西省萬載橡塑有限公司