[發明專利]一種橡膠填充劑

有效

• 申請號: 201911402429.2
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN113122011B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 孫浩程;劉春陽;回軍;王宜迪;李寶忠
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司大連石油化工研究院
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08K13/08;C08K11/00;C08K3/04;C08K3/06;C08K5/09;C08K5/405;C08K5/47
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一種橡膠填充劑，包括以下組成的組分：改性固體：20wt%～70wt%；炭黑：15wt%～60wt%；硫化劑：3wt%～6wt%；活化劑：5wt%～20wt%；硫化促進劑：1wt%～7wt%；防老劑：1wt%～7wt%；改性固體是以油泥砂為原料，先將100μm以上的粗砂分離，再進行脫水脫油得到一定含水率和含油率的改性固體。本發明不僅實現了固廢的資源化再利用，而且添加的改性固體對橡膠的性能改善顯現突出的效果，通過控制改性固體中適宜的含油率形成油包土的結構，有利于填充嵌擠到混合料的空隙中，加強了混合料之間的相互作用力，使混合料之間更加緊密，增加了橡膠填充料材料強度。

技術領域

本發明涉及橡膠技術領域，具體涉及一種橡膠填充劑，尤其是一種包含以油泥砂為原料制備的改性劑的橡膠填充劑。

背景技術

橡膠包括天然橡膠和合成現橡膠兩種。天然橡膠是一種非極性橡膠，在常溫下具有較高的彈性，優異的物理機械性能，滯后損失小，耐屈曉性良好、電絕緣性能佳。合成橡膠是采用化學方法研制而成的橡膠，其生產是不受地域限制的，在短時間內可大批量生產，橡膠制品的一致性好，但研究表明其只有個別性能優于天然橡膠，綜合性能遠遠不如天然像膠。迄今為止，天然橡膠仍然是最好的通用橡膠。

天然橡膠的主要成分是聚異戊二烯，含有大量的不飽和的碳碳雙鍵，這種雙鍵很活潑，容易發生加成和其它化學反應，所以光、熱、臭氧、福射、屈燒變形和銅、錳等金屬都能促進橡膠的老化。耐老化差一直是天然橡膠的致命弱點，限制了它在一些特殊場合的應用。為了克服天然橡膠的這些局限性，天然橡膠改性就顯得格外重要。

橡膠的主要成分：聚異戊二烯

天然橡膠的改性通常有兩大類第一是通過對其本身化學結構的改性，在分子鏈上引入其它的基團或原子，如環氧化天然橡膠、氧化天然橡膠、氯化天然橡膠、接枝天然橡膠、環化天然橡膠等。第二是在天然橡膠中加入增強劑或填充劑，如炭黑、白炭黑等，這也是天然橡膠改性最為簡單經濟的方法。

傳統的填充劑炭黑的耗用量一般占橡膠耗用量的40%～50%，價格在6000元/噸以上，采用低生產能耗、價廉的天然礦物質用于橡膠制品一直是開發橡膠填充劑的主要趨向，以碳酸鈣為代表的天然無機礦質經加工和處理，作為橡膠填充劑都表現出獨特的性能，在此基礎上，相關領域的研究人員把篩選的范圍延伸到了農業或是工業生產中產生的固體廢物中。

專利CN106928494A涉及了一種使用草木灰生產橡膠填充劑的方法，具體的配方由25~45份白炭黑、12~16份蒙脫土、15~20份石英、12~16份碳酸鈉、10~15份陶土和15~20份草木灰。其中，白炭黑、碳酸鈉和陶土是現階段常用的橡膠填充劑，石英、蒙脫土等在沒有偶聯劑的條件下，僅靠固體顆粒的粉碎與攪拌，很難與橡膠形成緊密結合，產品質量難以保證。

專利CN105798051A涉及了一種利用廢催化劑制備橡膠或塑料填充劑的生產方法，具體步驟有：將廢催化劑集中回收后，先使用閃蒸干燥機低溫干燥，干燥后的物料進入閃爍沸騰煅燒爐，在650-700℃煅燒，再冷卻至常溫，得焚燒物；焚燒物研碎后送到攪拌釜中，加入偶聯劑，攪拌均即得該橡膠或塑料填充劑。本發明不僅可以改善和增強橡膠及塑料的性能，還解決了廢催化劑掩埋帶來的環境污染問題。但過程中使用高溫高壓，消耗能源的同時在過程中還會有VOCs產生，需要相應的尾氣處理裝置，而且廢催化劑中含有多種金屬，無論是催化劑本身的活性組分還是在使用中吸附的金屬，都會對橡膠填充劑的品質產生不確定的影響。

油田油泥砂是石油開采中常見的危險廢物，其主要成分為油、水、及固體物，并含有多種有毒有害物質，對環境具有較大的危害性，無論是外委處置還是自行處置，都給企業帶來了沉重的負擔，為給這類物質找到合適的出路，實現資源化處理是目前急需解決的問題。

發明內容