[發明專利]一種環保型軟化劑接枝再生橡膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201711055549.0
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107759714B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 李文博;辛振祥;張廣法
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: C08C19/38
• 分類號: C08C19/38;C08C19/28;C08L17/00
• 代理公司: 37241 青島中天匯智知識產權代理有限公司
• 代理人: 郝團代

本發明提供了一種環保型軟化劑接枝再生橡膠及其制備方法。使用含酚羥基和不飽和烷基鏈的植物系油品作為再生橡膠軟化劑，通過在廢膠粉再生的過程中加入有機過氧化物類引發劑，引發再生橡膠中的雙鍵或三鍵斷裂產生自由基，該自由基與膠粉再生過程中受熱氧作用形成的自由基結合，將再生橡膠內游離的軟化劑接枝到再生橡膠主鏈上。使用本發明制備的再生橡膠具有綠色環保，不泛藍，力學性能好，門尼穩定的優點。

技術領域

本發明涉及一種環保型軟化劑接枝再生橡膠及其制備方法，屬于廢棄資源回收再利用領域。

背景技術

隨著汽車和運輸行業的發展，輪胎、膠管、膠帶等廢橡膠制品的回收與處理已然成為一項重大的環保問題。由于硫化橡膠內含有三維交聯結構，使得其不能通過生物降解，水解或者像植物和動物那樣腐爛分解，因此更節能、更環保、更適合工業化的廢橡膠再生方法的研究也成為了聚合物研究領域的一大熱點問題。總結目前報道的廢橡膠處理技術包括機械法、熱化學法、微波法、超聲法以及微生物降解法。但是目前已實現工業化生產，且成本最低，綜合效果最好的處理方法是熱化學廢橡膠再生法。該方法是將粉碎后的膠粉同活化劑、軟化劑在高混機中攪勻，再通過高溫加熱降解，最后通過開煉機或擠出機成型。其中活化劑的作用是促進高溫下廢橡膠分子鍵的打開并終止分子鍵斷裂時產生的自由基，防止自由基的重聚。常用的活化劑為二硫代物類化合物。軟化劑的作用是輔助活化劑的分散，溶脹分子鏈，使得活化劑有效浸入膠粉內部，更均勻更快速更有效的實現廢橡膠再生。傳統的軟化劑為芳烴油、煤焦油等。然而2007年歐盟出臺的REACH環保法規對多項致癌性，高持久性或毒性物質的含量進行了嚴格規定。其中就包括芳烴油等含有的多環芳烴。為了符合歐盟REACH環保法規的要求，德國漢勝羅圣泰集團公司對芳烴油進行精細處理，去除芳烴油中含有的大部分多環芳烴，然而復雜的工藝卻大大提高了原料成本，且處理后的廢氣物更是嚴重的污染源。另一種方法是使用植物油替代傳統的煤焦油、芳烴油。目前大多使用大豆油，妥爾油，亞麻油，棕櫚油等作為再生軟化劑制備的環保再生橡膠，但仍有不足之處。一方面原因是植物油的價格遠遠高于傳統軟化劑的價格成本難以接受，另一方面再生橡膠殘存大量的游離植物油成分，會嚴重損害再生橡膠的物理機械性能，且這些小分子易遷出，制備的再生橡膠容易泛藍，因此使用該類再生橡膠生產的橡膠制品性能也會受到影響。廢膠粉的原始配方中已經加入了適量的軟化劑，理想的再生方法是實現無油再生，但由于廢膠粉再生的過程中軟化劑會滲透溶脹到膠粉分子鏈內部，起到了促進活化劑分散和熱量傳遞的作用，因此使用現有的塑化機進行無油再生，制備不出合格的再生橡膠。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有環保再生膠機械強度低，軟化劑易遷出，制品泛藍，門尼反彈等缺點。提出一種先將廢膠粉通過塑化機再生，再通過原位接枝將游離的軟化劑接枝到再生橡膠主鏈上的方法，從而消除過量軟化劑對再生橡膠造成的不利影響。

本發明具體技術措施如下，其中所述原料份數除特殊說明外，均為重量份數。

一種環保型軟化劑接枝再生橡膠及其制備方法，其特征在于：使用含酚羥基和不飽和烷基鏈的植物系油品作為再生橡膠軟化劑，在廢膠粉再生過程中加入有機過氧化物類引發劑，引發再生橡膠軟化劑中的不飽和雙鍵或三鍵斷裂生成自由基，該自由基與膠粉再生過程中受熱氧作用形成的自由基結合，將軟化劑接枝至再生橡膠主鏈上。

進一步優選的是本發明所述的環保型軟化劑接枝再生橡膠，其特征在于：所述有機過氧化物類引發劑為過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酰、異丙苯過氧化氫中的一種或幾種。

進一步優選的是本發明所述的環保型軟化劑接枝再生橡膠，其特征在于：所述含酚羥基和不飽和烷基鏈的植物系油品為腰果酚、腰果殼液中的一種或幾種。

為了得到本發明的軟化劑接枝再生橡膠，本發明還提供了一種軟化劑接枝再生橡膠的制備方法，具體步驟為：