[發(fā)明專(zhuān)利]一種改性油頁(yè)巖半焦及其制備方法和在橡膠中的應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110504153.X
• 申請(qǐng)日: 2021-05-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113121884B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張哲;豐鵬;李懷寧;杜育峰;潘昊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西北師范大學(xué);甘肅御美堂材料制造有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08K9/04
• 分類(lèi)號(hào): C08K9/04;C08K11/00;C08L21/00
• 代理公司: 蘭州錦知源專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 62204
• 代理人: 鐘國(guó)

本發(fā)明公開(kāi)了一種改性油頁(yè)巖半焦，該改性油頁(yè)巖半焦為經(jīng)過(guò)4?肼基苯磺酸表面改性處理的油頁(yè)巖半焦。該改性油頁(yè)巖半焦通過(guò)油頁(yè)巖半焦和4?肼基苯磺酸在溶劑中回流反應(yīng)得到。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明解決了油頁(yè)巖半焦固廢堆積問(wèn)題，保護(hù)了環(huán)境，經(jīng)改性處理后的油頁(yè)巖半焦作為橡膠填充劑可部分替代炭黑，降低橡膠生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于固體廢棄物再利用領(lǐng)域，具體涉及一種可作為橡膠填充劑用于部分替代炭黑的改性油頁(yè)巖半焦。

背景技術(shù)

油頁(yè)巖又稱(chēng)油母頁(yè)巖，是一種高灰分的固體有機(jī)礦產(chǎn)，低溫干餾可獲得頁(yè)巖油，含油率大于3.5%，有機(jī)質(zhì)含量較高，主要為腐泥質(zhì)、腐殖質(zhì)或混合型，其發(fā)熱量一般大于4187J/g。世界油頁(yè)巖資源十分豐富，其世界總儲(chǔ)量折算成發(fā)熱量?jī)H次于煤炭而居第二位。油頁(yè)巖在世界許多地區(qū)都有分布，但分布并不均勻，主要分布于美國(guó)、中國(guó)、加拿大、愛(ài)沙尼亞和巴西等國(guó)家，根據(jù)目前全球油頁(yè)巖資源現(xiàn)狀，若將它折算成頁(yè)巖油，可以達(dá)到50多億噸，這一數(shù)字將隨著油頁(yè)巖資源進(jìn)一步開(kāi)發(fā)、利用的加大而增大。

油頁(yè)巖煉油后的廢渣稱(chēng)作半焦，或者低溫焦，或者蘭炭。頁(yè)巖油的煉制，會(huì)產(chǎn)生大量的廢渣即半焦，大部分的半焦被直接丟棄在附近的灰渣場(chǎng)，堆積的半焦不但占用大量的土地，而且半焦中含有重金屬、放射性元素和致癌物質(zhì)等，這些物質(zhì)經(jīng)過(guò)雨水淋浸，分化擴(kuò)散后嚴(yán)重污染周?chē)鷳B(tài)環(huán)境、破壞土壤結(jié)構(gòu)，使土地毒化、酸化和失去生產(chǎn)能力，嚴(yán)重危害人民的健康。

眾所周知，橡膠制品在制造過(guò)程中通常要加入大量的填充補(bǔ)強(qiáng)劑，而炭黑和白炭黑是應(yīng)用最廣泛的粒狀填充補(bǔ)強(qiáng)劑。目前全世界炭黑消耗量的90%-95%用于橡膠工業(yè)，其在橡膠中的用量約占生膠用量的一半。炭黑能提高橡膠制品的強(qiáng)度，還能改善橡膠的加工性能，并能賦予制品其他一些性能，提高橡膠制品的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決油頁(yè)巖半焦固廢再利用的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種改性油頁(yè)巖半焦，該改性油頁(yè)巖半焦可作為橡膠填充劑用于部分替代炭黑。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種改性油頁(yè)巖半焦，所述改性油頁(yè)巖半焦為經(jīng)過(guò)4-肼基苯磺酸表面改性處理的油頁(yè)巖半焦。

優(yōu)選地，所述改性油頁(yè)巖半焦的目數(shù)≥2500目。

本發(fā)明目的之二是提供一種制備上述改性改性油頁(yè)巖半焦的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

改性油頁(yè)巖半焦的制備方法，包括：油頁(yè)巖半焦和4-肼基苯磺酸在溶劑中回流反應(yīng)，得到所述的改性油頁(yè)巖半焦。

優(yōu)選地，回流反應(yīng)的溫度為90℃，時(shí)間為2小時(shí)。

優(yōu)選地，所述溶劑為甲苯。

本發(fā)明目的之三是提供一種上述改性油頁(yè)巖半焦的用途。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

如上所述的改性油頁(yè)巖半焦在橡膠中的應(yīng)用。

一種橡膠，所述橡膠由包括炭黑、生膠、氧化鋅、硬脂酸、硫磺、促進(jìn)劑和如上所述的改性油頁(yè)巖半焦經(jīng)混煉、硫化得到。

優(yōu)選地，所述各原料的重量份數(shù)如下：

改性油頁(yè)巖半焦2~10份，

炭黑 50~40份，

生膠 100份，

氧化鋅 3~8份，

硬脂酸 1~5份，

硫磺 1.75-2.75份，

促進(jìn)劑 1~2.5份。

更優(yōu)選地，所述各原料的重量份數(shù)如下：