一種阻燃橡膠的再加工方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于機械制造領域，具體涉及一種阻燃橡膠的再加工方法，將廢棄橡膠經過粉碎、清洗、融化、改性、真空脫泡、定型和硫化七個步驟的處理，加入氧氣等離子活化碳管、改性淀粉和顏料，與膠漿攪拌均勻進行改性，所述氧氣等離子活化碳管的含量為1%～5%，所述改性淀粉的含量為3%～8%，通過對廢棄橡膠的一系列處理后，不僅變廢為寶，而且凈化舊橡膠，增加再生產橡膠的延展性、抗氧化性和阻燃性。
【專利說明】—種阻燃橡膠的再加工方法
[0001]【技術領域】
本發(fā)明屬于機械制造領域，具體涉及一種阻燃橡膠的再加工方法。
【背景技術】
[0002]橡膠是常見的工業(yè)上生產車輪、傳送帶、構筑物體的必備產品，橡膠每年的消耗量也很驚人，如何妥善處理廢棄橡膠變成了急需解決的問題，變廢為寶是橡膠處理的主流方法，那么廢棄橡膠的再加工方法也變得很重要，不合理的再加工極可能不能滿足橡膠的合用條件同時浪費人力物力，本發(fā)明提出一種阻燃橡膠的再加工方法，既再生活化舊橡膠，同時也賦予再生產橡膠一些本來沒有的性質，延長橡膠使用壽命，也提高了安全性。

【發(fā)明內容】

[0003]針對現有技術上存在的不足，本發(fā)明提供一種變廢為寶的廢棄橡膠的再加工方法。
[0004]為了實現上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術方案來實現:
1.一種阻燃橡膠的再加工方法，其特征在于，
1)粉碎:將廢橡膠粉碎成100~300目的膠粉；
2)清洗:將膠粉分別依次用乙醇和乙醚的混合物、丙酮和去離子水分別在工業(yè)超聲機里超聲過濾清洗半個小時，再用93#汽`油和去離子水順序清洗三遍；
3)融化:將清洗過的膠粉放入反應釜中，300°C，攪拌條件下加熱30min，使其成熔融膠漿狀態(tài)；
4)改性:往反應釜中加入氧氣等離子活化碳管、改性淀粉和顏料，與膠漿攪拌均勻；所述氧氣等離子活化碳管的含量為1%~5%，所述改性淀粉的含量為3%~8% ；
5)真空脫泡:將反應釜抽成真空,抽走膠漿中溶解的空氣,脫去膠漿中的氣泡；
6)定型:從反應釜中放出膠漿至模具中，真空冷卻3~4h，在膠漿成半干時，撒上納米阻燃復合物，再冷卻3~4h，至完全干燥；
所述所述的納米阻燃復合劑的制備方法為:
(1)將硅羥基磷灰石、紅磷、凹凸棒、水滑石、蒙脫土、鈦白粉、方解石、高嶺土按照25-35:15-20:10-15:10-15:8_10:8_10:7_8:5_7 的質量份數配比混合，加入到 200 份二甲亞砜(DMSO)和50份甲醇的混合溶液中，于65°C攪拌60小時，過濾，并用60°C溫度的熱乙醇洗3次除去過量的二甲亞砜(DMSO)，放入真空干燥箱，在60°C溫度干燥24小時，研磨過篩，得一次改性阻燃復合物；
(2)、將1份一次改性阻燃復合物、10份醋酸鉀和25份蒸餾水混合，于溫度50°C攪拌10小時以上，于溫度30°C，先在超聲電功率350W條件下分散2.5小時，然后再在超聲電功率250W條件下分散3小時。過濾，并用蒸餾水洗3次，80°C真空干燥24小時，研磨過篩，得二次改性阻燃復合物；
(3)、將上述1份二次改性阻燃復合物在600W功率超聲波分散40min，用恒溫加熱裝置加熱到90°C，并用機械攪拌器攪拌(1200r/min)60分鐘；得納米阻燃復合物；
7)硫化:使用硫磺和碳酸鈣進行在130~140°C，壓力15MPa條件下硫化30min，在硫化過程中通入硫化氫氣體，幫助硫化完全。
[0005]上述的廢棄橡膠的再加工方法中，所述步驟2)中，所述乙醇和乙醚的混合物中，乙醇:乙醚=5:2。
[0006]上述的廢棄橡膠的再加工方法中，所述步驟4)，所述氧氣等離子活化碳管處理條件為真空攪拌條件下，高溫通氧Ih處理碳管。
[0007]上述的廢棄橡膠的再加工方法中，所述步驟4)中，所述改性淀粉為交聯淀粉。
[0008]有益效果:將廢棄橡膠經過粉碎、清洗、融化、改性、真空脫泡、定型和硫化七個步驟的處理后，不僅變廢為寶，而且通過對廢棄橡膠的一系列處理后，凈化舊橡膠，增加再生產橡膠的延展性、抗氧化性和阻燃性，粉碎膠粉粒徑合適，無需使用精細儀器進行處理，清洗除去廢膠表面的水溶性和脂溶性物質，提高廢膠品質，改性中，氧氣等離子活化碳管提高抗老化能力，延長使用壽命，改性淀粉的加入增加延展性，顏料的加入調和廢膠的難看顏色，給客戶視覺上的安全感，真空脫泡增加橡膠致密性，在膠漿成半干時，將混合物吸附于橡膠表面，起到阻燃的效果。本發(fā)明制備的阻燃劑不含鹵素、有機物，無毒環(huán)保，應用前景廣闊；本發(fā)明進行二次改性，這樣的好處是:增加反應活性點，提高改性效果；改性的同時又能蒸除體系中的水分，干燥與改性同時進行，提高了工作效率；納米級硅羥基磷灰石、凹凸棒、蒙脫土、高嶺土等自身微孔中存在大量的物理和化學吸附水，在高溫下產生水蒸汽，阻斷氧氣，吸收熱量，達到多重阻燃的功效；強大吸附性能可以有效改善幾種阻燃劑的協(xié)同作用，阻止被阻燃物質溫度升高，提高了阻燃效率；硅羥基磷灰石、凹凸棒、蒙脫土、高嶺土等資源豐富，大大降低了阻燃劑的工業(yè)成本，也為凹凸棒土的開發(fā)應用提供了一條新途徑；本發(fā)明采用溶液法超聲波分散及機械高速攪拌器攪拌，使得阻燃劑各自組分在溶液中達到了納米級分散，有效避免了 對復合材料的自然氧化，從而使復合材料具有更好的力學性能。復合材料的氧指數為39。
【具體實施方式】
[0009]為使本發(fā)明實現的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本發(fā)明。
[0010]實施例1:
2.一種阻燃橡膠的再加工方法，其特征在于，
1)粉碎:將廢橡膠粉碎成100~300目的膠粉；
2)清洗:將膠粉分別依次用乙醇和乙醚的混合物、丙酮和去離子水分別在工業(yè)超聲機里超聲過濾清洗半個小時，再用93#汽油和去離子水順序清洗三遍；
3)融化:將清洗過的膠粉放入反應釜中，300°C，攪拌條件下加熱30min，使其成熔融膠漿狀態(tài)；
4)改性:往反應釜中加入氧氣等離子活化碳管、改性淀粉和顏料，與膠漿攪拌均勻；所述氧氣等離子活化碳管的含量為1%~5%，所述改性淀粉的含量為3%~8% ；
5)真空脫泡:將反應釜抽成真空,抽走膠漿中溶解的空氣,脫去膠漿中的氣泡；
6)定型:從反應釜中放出膠漿至模具中，真空冷卻3~4h，在膠漿成半干時，撒上納米阻燃復合物，再冷卻3~4h，至完全干燥；
所述所述的納米阻燃復合劑的制備方法為:
(1)將硅羥基磷灰石、紅磷、凹凸棒、水滑石、蒙脫土、鈦白粉、方解石、高嶺土按照25-35:15-20:10-15:10-15:8_10:8_10:7_8:5_7 的質量份數配比混合，加入到 200 份二甲亞砜(DMSO)和50份甲醇的混合溶液中，于65°C攪拌60小時，過濾，并用60°C溫度的熱乙醇洗3次除去過量的二甲亞砜(DMSO)，放入真空干燥箱，在60°C溫度干燥24小時，研磨過篩，得一次改性阻燃復合物； (2)、將1份一次改性阻燃復合物、10份醋酸鉀和25份蒸餾水混合，于溫度50°C攪拌10小時以上，于溫度30°C，先在超聲電功率350W條件下分散2.5小時，然后再在超聲電功率250W條件下分散3小時。過濾，并用蒸餾水洗3次，80°C真空干燥24小時，研磨過篩，得二次改性阻燃復合物；
(3)、將上述1份二次改性阻燃復合物在600W功率超聲波分散40min，用恒溫加熱裝置加熱到90°C，并用機械攪拌器攪拌(1200r/min)60分鐘；得納米阻燃復合物；
7)硫化:使用硫磺和碳酸鈣進行在130~140°C，壓力15MPa條件下硫化30min，在硫化過程中通入硫化氫氣體，幫助硫化完全。
[0011]其中，所述乙醇和乙醚的混合物中，乙醇:乙醚=5:2。
[0012]關鍵的是，所述氧氣等離子活化碳管處理條件為真空攪拌條件下，高溫通氧Ih處理碳管，所述改性淀粉為交聯淀粉。
[0013]而且，所述鎂鋁水滑石、聚磷酸銨和氫氧化鎂的混合物中，鎂鋁水滑石、聚磷酸銨和氫氧化鎂的比例為2:1:2。
[0014]在本實施例中，改性步驟中選擇合適的氧氣等離子活化碳管和改性淀粉含量，延展性比不加或者少加時好2倍，通過加速試驗檢測得到抗老化性能提高I倍。
[0015]實施例2:其余與所述實施例1相同，不同之處在于，步驟6)中先真空冷卻4h,再冷卻4h，本實施例中，所得橡膠阻燃效果比實施例1稍差，但鎂鋁水滑石、聚磷酸銨和氫氧化鎂的混合物消耗量低，不影響使用效果。
[0016]實施例3:其余與所述實施例1相同，不同之處在于，步驟7)中改變硫化條件:140 0C，壓力15MPa條件下硫化30min。
[0017]本發(fā)明適用于廢舊橡膠的其他再處理方法，如在4)時只加入改性淀粉或氧氣等離子活化碳管，在6)時不加入鎂鋁水滑石、聚磷酸銨和氫氧化鎂的混合物等。
[0018]本實施例經實際應用中可知，本發(fā)明將廢棄橡膠經過粉碎、清洗、融化、改性、真空脫泡、定型和硫化七個步驟的處理后，不僅變廢為寶，而且通過對廢棄橡膠的一系列處理后，凈化舊橡膠，增加再生產橡膠的延展性、抗氧化性和阻燃性，粉碎膠粉粒徑合適，無需使用精細儀器進行處理，清洗除去廢膠表面的水溶性和脂溶性物質，提高廢膠品質，改性中，氧氣等離子活化碳管提高抗老化能力，延長使用壽命，改性淀粉的加入增加延展性，顏料的加入調和廢膠的難看顏色，給客戶視覺上的安全感，真空脫泡增加橡膠致密性，在膠漿成半干時將混合物吸附于橡膠表面，起到阻燃的效果。
[0019]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物 界定。
【權利要求】
1.一種阻燃橡膠的再加工方法，其特征在于， 1)粉碎:將廢橡膠粉碎成100~300目的膠粉； 2)清洗:將膠粉分別依次用乙醇和乙醚的混合物、丙酮和去離子水分別在工業(yè)超聲機里超聲過濾清洗半個小時，再用93#汽油和去離子水順序清洗三遍； 3)融化:將清洗過的膠粉放入反應釜中，300°C，攪拌條件下加熱30min，使其成熔融膠漿狀態(tài)； 4)改性:往反應釜中加入氧氣等離子活化碳管、改性淀粉和顏料，與膠漿攪拌均勻；所述氧氣等離子活化碳管的含量為1%~5%，所述改性淀粉的含量為3%~8% ； 5)真空脫泡:將反應釜抽成真空,抽走膠漿中溶解的空氣,脫去膠漿中的氣泡； 6)定型:從反應釜中放出膠漿至模具中，真空冷卻3-4h，在膠漿成半干時，撒上納米阻燃復合物，再冷卻3~4h，至完全干燥； 所述所述的納米阻燃復合劑的制備方法為: (1)將硅羥基磷灰石、紅磷、凹凸棒、水滑石、蒙脫土、鈦白粉、方解石、高嶺土按照25-35:15-20:10-15:10-15:8_10:8_10:7_8:5_7 的質量份數配比混合，加入到 200 份二甲亞砜(DMSO)和50份甲醇的混合溶液中，于65°C攪拌60小時，過濾，并用60°C溫度的熱乙醇洗3次除去過量的二甲亞砜(DMSO)，放入真空干燥箱，在60°C溫度干燥24小時，研磨過篩，得一次改性阻燃復合物； (2)、將1份一次改性阻燃復合物、10份醋酸鉀和25份蒸餾水混合，于溫度50°C攪拌10小時以上，于溫度30°C，先在超聲電功率350W條件下分散2.5小時，然后再在超聲電功率250W條件下分散3小時。
2.過濾，并用蒸餾水洗3次，80°C真空干燥24小時，研磨過篩，得二次改性阻燃復合物； (3)、將上述1份二次改性阻燃復合物在600W功率超聲波分散40min，用恒溫加熱裝置加熱到90°C，并用機械攪拌器攪拌(1200r/min)60分鐘；得納米阻燃復合物； 7)硫化:使用硫磺和碳酸鈣進行在130~140°C，壓力15MPa條件下硫化30min，在硫化過程中通入硫化氫氣體，幫助硫化完全。
3.根據權利要求1所述的廢棄橡膠的再加工方法，其特征在于，所述步驟2)中，所述乙醇和乙醚的混合物中，乙醇:乙醚=5:2。
4.根據權利要求1所述的廢棄橡膠的再加工方法，其特征在于，所述步驟4)，所述氧氣等離子活化碳管處理條件為真空攪拌條件下，高溫通氧Ih處理碳管。
5.根據權利要求1所述的廢棄橡膠的再加工方法，其特征在于，所述步驟4)中，所述改性淀粉為交聯淀粉。
【文檔編號】C08K3/26GK103483657SQ201310430862
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權日:2013年9月22日
【發(fā)明者】周建, 顏玉榮 申請人:蘇州市湘園特種精細化工有限公司