[實用新型]超臨界CO2輔助制備再生橡膠裝置

有效

• 申請號: 201220066815.6
• 申請日: 2012-02-28
• 公開（公告）號: CN202808666U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 高長云;辛振祥;趙冬梅;陳秀霞;譚欽艷;冷秀江
• 申請（專利權）人: 青島科技大學;中膠橡膠資源再生有限公司
• 主分類號: C08J11/16
• 分類號: C08J11/16;C08L17/00;B29B17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及橡膠循環應用領域，廢舊橡膠粉再生加工利用的一種高效、環保、安全再生方法的一種實現裝置。?

背景技術

目前廢舊橡膠制品尤其是汽車輪胎的不斷增加，對環境造成了嚴重的威脅，隨著環境污染的日益加劇、能源的匱乏和公眾對環境及可持續發展的不斷關注，世界各國都在積極尋找橡膠原料來源及其代用材料。因此，廢舊橡膠制品尤其是廢舊輪胎的回收利用，已經成為橡膠工業中非常重要的課題之一，而橡膠再生逐步成為廢舊橡膠制品回收的重要途徑。?

廢舊橡膠的再生是指利用物理或化學方法使橡膠交聯網狀結構還原為線型狀態，即硫-硫(S-S)鍵被重新打開，而盡可能不破壞碳-碳(C-C)鍵，使橡膠具有可重新加工性，并保持或恢復橡膠的原始物性。經過多年的發展橡膠的再生方法大體上可以分為三類：物理再生方法、化學再生方法、生物再生方法，以及這些方法的組合。物理再生方法是利用外加能量，如力、熱-力、冷-力、微波、超聲波、射線等的物理再生方法；化學再生方法是利用化學助劑，如有機二硫化物、硫純等的再生方法；利用噬硫細菌的作用將橡膠粒子表面的硫鍵斷裂的生物再生方法。物理再生方法存在能耗大、效率低、再利用效果差等缺點；化學再生方法存在環境污染嚴重、容易產生有毒氣體，操作危險。生物再生的方法也只是處于研究階段，并未實現工業化的生產。?

JP2000095895公開了一種利用親核試劑對硫化膠進行再生的方法，該發明將硫化橡膠在超臨界CO₂中與親核試劑混合后加熱，使其再生。但該方法存在橡膠再生不完全，溫度高、能耗大、得到的再生膠分子量小，再利用性能差等缺點。?

CN101503525B公開了一種通過向高壓釜中加入干冰的方法來實現超臨界條件，在此條件下進行輔助滲透和脫硫，具有低能耗、低成本等優點。此發明只是利用了超臨界CO₂輔助滲透和擴散，而剪切作用是在高壓釜外進行的，而非超臨界CO₂條件下施加剪切。?

CAN142：412727公開了一種超臨界二氧化碳條件下，用去交聯試劑二苯基二硫化物(DD)浸入異戊橡膠中使橡膠再生的方法。該方法也是僅利用了超臨界CO₂的溶漲、滲透和擴散。反應過程中也未施加剪切作用，速度慢，再生廢舊橡膠的解聚不完全。?

實用新型內容

超臨界CO₂輔助制備再生橡膠裝置，該裝置包括可承受壓力的腔室、在腔室內的剪切嚙合元件、超臨界流體輸送裝置、快速釋壓閥、加熱器、熱電偶、溫度控制器、壓力傳感器、壓力顯示器、轉軸、密封圈、?轉速控制器，其特征在于超臨界流體輸送裝置與可承受壓力的腔室連接，剪切嚙合元件裝于腔室內，與轉軸相連，密封圈位于轉軸與腔室連接處，加熱器與腔室外側壁面相連，壓力傳感器、熱電偶、快速釋壓閥分別與腔室相連，溫度控制器與熱電偶相連。?

本實用新型的目的是為了解決上述方法和設備的不足而提供的一種高效、環保的再生膠制備裝置。利用超臨界CO₂的滲透和擴散能力協助分散脫硫劑等助劑，利用壓力的快速釋放使膠粉粒子膨脹。將膨脹后的膠粉粒子進一步在超臨界CO₂作用下，施加剪切作用，進一步加快各種助劑在廢舊膠粉內部的滲透和擴散，在壓力、溫度、剪切、及脫硫劑的協同作用下，打開橡膠的雙硫鍵，實現廢舊橡膠的脫硫再生。?

本實用新型的優點是：?

(1)通過裝置剪切嚙合元件作用，在超臨界CO₂的條件下，可協助脫硫劑等助劑滲透到廢舊膠粉內部，提高其滲透擴散速率。?

(2)經過快速釋壓、膨脹及剪切元件的剪切作用，進一步加快脫硫劑等助劑在膠粉內部的滲透擴散，硫化網絡破壞，實現廢舊膠粉的再生。?

(3)可以通過調節腔室溫度、超臨界CO₂壓力、剪切元件的剪切速率、剪切元件的構型、反復剪切及釋壓的次數來調節再生膠的脫硫效果，調控制備性能不同的再生膠。?