。"硫化包"大約占混合物1 %至5 %重量百分比,其可 以含有硫和其它添加劑,依賴于所用再生橡膠與橡膠肩比例。
[0018] 除了上述組分之外,可以混合物中加入發(fā)泡劑,以控制某些終端產(chǎn)品性能,如電性 能、硬度、抗拉伸性能、抗壓性能、重量等。與上述橡膠材料共同使用的已知的發(fā)泡劑可以選 擇已知的磺酰肼發(fā)泡劑的組,與其它發(fā)泡劑相比,其在相對更低的溫度下分解,磺酰肼可以 具有大約105°C或更高的分解溫度,相比于分解溫度范圍為大約165°C至大約210°C的偶氮 二甲酰胺。如更詳細(xì)的描述,發(fā)泡劑可以在所述工藝或方法開始硫化/模壓階段前,引入到 均勻的混合物中。
[0019]硫化橡膠粉末和未硫化橡膠的顆粒尺寸可以根據(jù)用所述化合物制備的組合物材 料的所希望的機械或物理性能而改變,當(dāng)提及顆粒尺寸時,術(shù)語"目"可以被使用,以表示橡 膠顆粒樣品一般所具有的單一尺寸或直徑、或尺寸范圍。例如,樣品或一定量的橡膠顆粒, 顆粒具有10目的尺寸,將意味著,對于所給樣品,一定比例(一般為95%)的顆粒具有的直徑 為2mm或更低,或者95 %的顆粒將能夠通過10目篩。當(dāng)提及樣品、或給定量的橡膠顆粒時,具 有一定范圍的目尺寸,將意味著,對于樣品,一定比例(一般為95%)的橡膠顆粒在這特定尺 寸內(nèi);例如,含有橡膠顆粒在-40目至+60目范圍內(nèi)的樣品被提及時,表示其顆粒尺寸中, 95%的顆粒能夠通過40目篩,而被60目篩保留。在這一例子中,所給樣品的顆粒將具有直徑 為大約0.25mm(250ym)至大約0.4mm(400ym)。
[0020]所述熱控制造粒硫化橡膠顆粒或ERRP,與其它橡膠肩制品相比,具有更多的化學(xué) 活性點,使其根據(jù)反應(yīng)性,因此,在橡膠顆粒和其它可能的聚合物之間提供一定水平的交 聯(lián)。基于此,ERRP樣品中顆粒的尺寸以及顆粒尺寸的分布直接影響ERRP與其它聚合物、如上 述的熱固性彈性鍵合劑的交聯(lián)能力。
[0021] 可見:硫化橡膠顆粒尺寸以及顆粒尺寸分布直接影響混合物在所述化合物硫化之 前的物理性能,這影響混合和/或交聯(lián)工藝。例如,較小的顆粒尺寸和顆粒尺寸分布可能增 加混合物的粘度,這能增加在混合以生成混勻物質(zhì)的過程中的混合時間,另外,較大顆粒尺 寸分布能夠使得混合物一一在擠出或模壓成型過程中一一比較小顆粒更好地收縮或膨脹, 這直接影響用于根據(jù)特定尺寸和結(jié)構(gòu)進行模壓、以及形成結(jié)構(gòu)組分的混合物的量。另外,顆 粒尺寸和尺寸分布直接影響最終組合物材料的密度,這反過來影響熱固性組合物材料的其 它機械性能和物理性能,例如,組合物材料的拉伸強度隨著較小顆粒數(shù)量的增加而增加,硬 度的增加與較小的顆粒尺寸和分布相一致,或者斷裂伸長率也會因較小顆粒尺寸而增加。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述的混合物硫化橡膠顆粒的顆粒尺寸可以是從大約 10目至大約140目范圍內(nèi)的任意數(shù)值,選擇量ERRP的所有硫化橡膠顆粒的顆粒尺寸可以單 一尺寸,選自從10目(更大)至140目(更小)范圍內(nèi)。或者,選擇量ERRP的所有硫化橡膠顆粒 的顆粒尺寸可以是多種尺寸,因此,存在不大于10目和不小于140目的顆粒。優(yōu)選地,顆粒尺 寸在大約10目至大約60目之間,更優(yōu)選為從大約20目至大約40目之間。
[0023]在一個實施例中,混合物中使用的選擇量ERRP可以具有預(yù)定的不同尺寸硫化橡膠 顆粒,不同顆粒尺寸的比例可根據(jù)熱固性組合物材料的一種或多種期望的物理或機械性能 進行選擇,所述性能可以是依賴于由所述熱固性組合物材料制備的結(jié)構(gòu)組分的功能,舉例 說明,鐵路枕軌需要高的剛性、以及好的拉伸性能,可以由所述ERRP以及熱固性彈性混合試 劑的混合物制備,并且具有密度范圍為從451b/ft 3至大約801b/ft3,優(yōu)選為密度范圍從 601b/ft3 至 大約701b/ft3。包括用于結(jié)構(gòu)組分ERRP的混合物可以含有如下顆粒尺寸比例的ERRP: 大約25 %的顆粒具有-20目的尺寸(25 %顆粒具有平均直徑為707微米或更?。?; 大約25%的顆粒具有-40目至+60目的尺寸(25%的顆粒具有250微米至400微米的直 徑); 以及 50 %的顆粒具有-80目的尺寸(25 %的顆粒具有平均直徑為177微米或更小)。
[0024] ERRP的這種混合物以及混合試劑,可以生產(chǎn)密度為601b/ft3的熱固性組合物材 料。
[0025]在另一實施例中,不同尺寸顆粒的比例可以包括更高含量是更大顆粒,以影響所 述組合物材料的物理性質(zhì),例如,更大顆粒分布的增加將允許額外的震動阻尼,以及所述熱 固性組合物材料的密度為大約45_501b/ft 3。因此,所述混合物可以包括如下顆粒尺寸比例 的ERRP: 大約33 %的顆粒具有-20目的尺寸(33 %顆粒平均直徑為707微米或更?。?; 大約33%的顆粒具有-40目至+60目的尺寸(33%的顆粒具有250微米至400微米的直 徑); 以及 33 %的顆粒具有-80目的尺寸(33 %的顆粒平均直徑為177微米或更?。?。
[0026] 在另一實施例中,對于豎直的結(jié)構(gòu)組分、如水上粧,期望量的彈性體是需要的,其 中,熱固性組合物材料密度可以是40-501b/ft 3,這種混合物包括如下顆粒尺寸比例的 ERRP: 大約40 %的顆粒具有-20目的尺寸(40 %顆粒平均直徑為707微米或更小); 大約30%的顆粒具有-40目至+60目的尺寸(30%的顆粒具有250微米至400微米的直 徑); 以及 大約30 %的顆粒具有-80目的尺寸(30 %顆粒平均直徑為177微米或更?。?。
[0027] 參照圖1,顯示了一種制備熱固性組合物材料的簡要流程圖,或者,其可以限定為 一種由熱固性組合物材料制備結(jié)構(gòu)組分的方法。在第一個步驟10中,每一種包括ERRP的組 分以及混合物被引入到混合設(shè)備中(優(yōu)選為高剪切混合設(shè)備),所述組分以及混合物可能含 有與上述提到的"硫化包"復(fù)配的未硫化橡膠顆粒。或者,聚氨酯/聚脲混合試劑代替未硫化 橡膠與硫化包,與ERRP混合。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講,已知的是:高剪切混合設(shè)備可以含 有反向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子,在混合過程中會產(chǎn)生可想到的熱,因此,測試可以被實施以維持混合物、 或者高速剪切混合物內(nèi)部的溫度低于硫化可能發(fā)生的溫度,一般高剪切混合的溫度可以控 制在 100° F 至 175° F。
[0028] 在一個可供選擇的步驟12中,添加劑,如解聚的硫化橡膠、填料、起泡劑、增溶劑 等,可以在該步驟被引入。一些填料的例子可能包括回收纖維材料,如回收的電線或地毯、 碳酸鈣、MISTRON?monomix云母或MISTRON?氣相云母、或顆粒狀硅膠。應(yīng)當(dāng)理解的是, 所述顆粒狀硅膠至今未被用于橡膠制品。
[0029]再一次,參照步驟12中,起泡劑被引入到混合物中,起泡劑加入量,在加入時,可以 是混合物/組合物材料的大約0.00 %至0.5 %,優(yōu)選為0.025 %至大約0.5 %。起泡劑是一種 已知的可以混合入包括橡膠在內(nèi)的大量材料中的物質(zhì),經(jīng)過控制降解,其在模壓形成組合 物基體多孔材料過程的溫度和壓力下產(chǎn)生惰性氣體。在該步驟,根據(jù)所使用起泡劑的類型, 起泡劑被引入到均勻混合物中;例如,在較低壓下分解的起泡劑,如硫化肼,可以在注射到 模壓/硫化步驟之前被引入到均勻混合物中;較高溫度下分