[發明專利]一種廢輪胎膠粉的脫硫方法

在審

• 申請號: 202210118191.6
• 申請日: 2022-02-08
• 公開（公告）號: CN114213705A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 李軍偉;趙永克;李丹陽
• 申請（專利權）人: 天津城建大學
• 主分類號: C08J11/26
• 分類號: C08J11/26;C08J11/28;C08L19/00
• 代理公司: 天津睿勤專利代理事務所(普通合伙) 12225
• 代理人: 孟福成

本發明提供了一種廢輪胎膠粉的脫硫方法，向密閉容器中加入100重量份的廢輪胎膠粉與5?20重量份的抽出油，常溫下混合均勻，再加入5?10重量份的十二硫醇和5?10重量份的月桂酸，混合均勻，獲得初混料；將初混料升溫至90?100℃，以600rad/min轉速高速攪拌攪拌30min，獲得混合膠料；將混合膠料采用錐形雙螺桿擠出機熔融擠出，所述錐形雙螺桿擠出機帶有循環擠出功能并且可控制擠出時間，控制螺桿轉速80?100rad/min，機筒溫度220℃，擠出時間15min，擠出后切粒，完成廢輪胎膠粉的脫硫過程，獲得脫硫橡膠。本發明可實現精準脫硫，操作簡單，耗能較少，脫硫程度高。

技術領域

本發明屬于再生橡膠技術領域，特別涉及一種廢輪胎膠粉的脫硫方法。

背景技術

隨著汽車行業的迅速發展,全世界每年產生大量的廢舊輪胎，通常廢輪胎的傳統處理方式為填埋、燃燒、粉碎等。但由于廢輪胎屬于工業有害固體廢物，其填埋會惡化自然環境，破壞植被生長，影響人類健康。而燃燒則會產生大量有害氣體，嚴重污染大氣環境。所以將廢輪胎變廢為寶，使其循環利用具有重要的戰略意義。

目前常用的脫硫方法包括物理、化學、生物脫硫。螺桿擠出制備脫硫橡膠的工藝屬于物理脫硫的一種，誕生于上世紀五十年代，此種機械脫硫的工藝通常輔助以活化劑、脫硫劑等優化脫硫效果。機械擠出脫硫存在加工溫度高、轉速快、脫硫效率低的問題，要獲得較高的脫硫效率，或需提升脫硫溫度，這就會造成脫硫過程中雙鍵同時被打開的問題，破壞橡膠大分子鏈；或需提升螺桿轉速，增加能耗，造成再利用的局限性。目前尚未有相關專利和文獻解決脫硫精準性問題，若能解決這一難點，則可有效節約脫硫過程能耗，并提高脫硫產物再利用的廣度。因此，亟需優化開發出一種低能耗、保護橡膠內部大分子鏈不被破壞的脫硫工藝。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種廢輪胎膠粉的脫硫方法，可實現精準脫硫，操作簡單，耗能較少，脫硫程度高。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明提供了一種廢輪胎膠粉的脫硫方法，所述方法包括如下步驟：

步驟S1，向密閉容器中加入100重量份的廢輪胎膠粉與5-20重量份的抽出油，常溫下混合均勻，再加入5-10重量份的十二硫醇和5-10重量份的月桂酸，混合均勻，獲得初混料；

步驟S2，將步驟S1得到的初混料升溫至90-100℃，以600rad/min轉速高速攪拌攪拌30min，獲得混合膠料；

步驟S3，將步驟S2制得的混合膠料采用錐形雙螺桿擠出機熔融擠出，所述錐形雙螺桿擠出機帶有循環擠出功能并且可控制擠出時間，控制螺桿轉速80-100rad/min，機筒溫度220℃，擠出時間15min，擠出后切粒，完成廢輪胎膠粉的脫硫過程，獲得脫硫橡膠。

作為優選，所述十二硫醇與月桂酸的質量比為1：1。

作為優選，所述抽出油為糠醛抽出油。

本發明具有如下有益效果：

本發明所提供的一種廢輪胎膠粉的脫硫方法，所用的復合脫硫劑為十二硫醇與月桂酸混合物，十二硫醇中的巰基可對橡膠的S-S鍵和多硫鍵精準施加能量，從而達到選擇性斷裂交聯鍵的目的。月桂酸在促進精準脫硫反應的同時，對橡膠主鏈的C＝C鍵具有保護作用，因此復合脫硫劑(十二硫醇與月桂酸混合物)能達到較好的脫硫效果，同時保證了脫硫橡膠主鏈的相對完整。所用的軟化劑為糠醛抽出油，可在高溫攪拌的過程中與廢膠粉充分溶脹，更有利于脫硫劑對其內部交聯鍵進行作用。與現有廢膠粉脫硫技術相比，本發明的有益效果如下：

(1)本發明可實現精準脫硫，復合脫硫劑中，十二硫醇的巰基在脫硫過程中精準攻擊S-S鍵和C-S鍵；月桂酸可在促進脫硫的同時保持橡膠內部C＝C鍵的完整性，提高后續再利用性能，拓展其應用的廣度。

(2)本發明可實現在低轉速和較低溫度下脫硫，能耗較低，節約資源。