[發明專利]一種廢橡膠加工工藝

有效

• 申請號: 202110652344.0
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113248807B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 劉扶民;林廣義;鑒冉冉;胡亞菲;梁振寧
• 申請（專利權）人: 山東鶴鵬技術有限公司;青島科技大學
• 主分類號: C08L17/00
• 分類號: C08L17/00;C08K3/36;C08K5/47;C08K3/22
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本發明涉及橡膠加工處理工藝技術領域，公開了一種廢橡膠加工工藝。本發明的廢橡膠加工工藝能夠防止橡膠在脫硫過程中因超溫使制備得到的再生膠力學性能下降。本發明的加工工藝包括廢膠粉預處理、脫硫處理和再生膠的硫化處理步驟，在廢膠粉預處理過程中將二氧化硅納米粒子懸浮液噴涂于廢膠粉表面，然后再進行脫硫處理。本發明的廢橡膠加工工藝制備得到的再生膠門尼粘度合適，可塑性和可加工性強，力學強度良好，實用性強。

技術領域

本發明涉及橡膠加工處理工藝技術領域，尤其涉及一種廢橡膠加工工藝。

背景技術

廢橡膠的主要來源有廢輪胎、廢膠鞋、廢膠管膠帶以及橡膠制品生產過程中產生的邊角料及廢品和殘次品，屬于工業固體廢物中的一大類。為了保護人類賴以生存的環境，減少廢橡膠對環境的污染，讓廢橡膠再生利用已經成為環保領域技術人員重點關注的問題之一。廢橡膠再生是指利用物理、化學或生物方法使硫化橡膠還原為未硫化狀態，常見的物理再生法主要包括有微波再生法、電子束再生法、遠紅外再生法、超臨界流體再生法和機械再生法等，化學再生法主要通過添加不同的再生劑對廢橡膠進行處理，而生物再生法則是通過微生物等菌種對廢橡膠進行分解再生。

目前，工廠為了降低生產成本，最常用的方法還是機械再生法，即在廢橡膠中加入一些添加劑進行加熱混煉制備得到再生膠。通過熱處理和機械處理，將再生膠內部的S-S和C-S鍵重新打開，保持C-C鍵形成的主鏈不破壞，有選擇性地破壞橡膠三維網絡結構而不引起大分子鏈斷裂以實現硫化橡膠的再生目的。因此，熱處理的溫度就顯得非常重要，當熱處理溫度不夠時，雖然能夠保持再生膠的力學強度，但其門尼粘度過高，制備得到的再生膠難以用于后續的加工，應用范圍受到限制；當熱處理溫度過高時，雖然門尼粘度下降，制備得到的再生膠容易加工，但是其C-C鍵形成的主鏈也相應被部分破壞，進而導致制備得到的再生膠力學性能明顯下降。因此，為了得到性能優良的再生橡膠，實現變廢為寶，提供一種實用性強的廢橡膠加工工藝就顯得非常重要。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種廢橡膠加工工藝，本發明的加工工藝在廢膠粉處理過程先對廢膠粉進行預處理，即，將二氧化硅納米粒子懸浮液噴涂于廢膠粉表面，由于在后續加工工藝中會形成部分C-Si鍵，在脫硫溫度升高時，制備得到的再生膠門尼粘度有所下降，這時由于鍵能的不同，S-S和C-S鍵首先發生斷裂，然后再到C-Si鍵，最后才到C-C鍵斷裂，因此，對廢膠粉進行二氧化硅納米粒子預處理，能夠給橡膠脫硫過程提供溫度緩沖區域，防止因為超溫導致制備得到的再生膠力學性能下降。

本發明的第一方面，提供了一種廢橡膠加工工藝，包括如下步驟：

S1、廢膠粉預處理：將廢膠粉水洗，烘干后將所述廢膠粉加熱至40~60℃，攪拌10~30min，攪拌過程中將二氧化硅納米粒子懸浮液噴涂于廢膠粉表面，噴涂次數為3~10次/min，噴涂頻率為2~4s/次，烘干，180~220℃下加工，得預處理廢膠粉；雖然橡膠屬于可燃物，但是橡膠的燃點約為350℃，在180~220℃，廢膠粉只會熔融和少部分脫硫，不會發生燃燒。

S2、脫硫處理：在所述預處理廢膠粉中加入活化劑和芳烴油，在170~200℃下以30~60r/min混料20~30min，超聲，得脫硫再生膠；

S3、再生膠的硫化處理：將所述脫硫再生膠、促進劑、氧化鋅、硬脂酸和硫磺加入混煉機中混煉，后在145~160℃下硫化10~60min。

根據本發明實施例的一種廢橡膠加工工藝，至少具有如下有益效果：本發明通過將廢膠粉進行二氧化硅納米粒子預處理，提高了廢膠粉在加工過程中的耐溫性，使得制備得到的再生膠具有合適門尼粘度，可塑性強，同時又具有較高的力學性能，如拉伸強度。此外，通過噴涂法噴涂于廢膠粉表面的工藝也能夠大大減少二氧化硅納米粒子的使用量，在保持一定的力學性能的同時，大大降低使用成本。