一種提高轉(zhuǎn)速制備環(huán)保高強(qiáng)力再生膠的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種提高轉(zhuǎn)速制備環(huán)保高強(qiáng)力再生膠的方法，屬于再生膠制備方法技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來我國輪胎需求及報廢量都急劇上升，每年廢舊輪胎產(chǎn)生量超過2億條。中國再生膠產(chǎn)量占世界產(chǎn)量的80%以上，成為全球最大的生產(chǎn)、消費與出口大國。廢膠再生成為資源再利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的重大需求。
[0003]再生膠產(chǎn)品必須具備優(yōu)良的機(jī)械性能和環(huán)保性能才能滿足出口和市場的要求，在機(jī)械性能方面要求其拉伸強(qiáng)度必須達(dá)到10?20 MPa，扯斷伸長率必須達(dá)到350?450 %。在環(huán)保性能方面要求其符合歐盟REACH標(biāo)準(zhǔn)和國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。這種環(huán)保高強(qiáng)力再生膠可拓展其在工程輪胎、農(nóng)用輪胎、耐老化橡膠制品、健身地毯、操場塑膠跑道、兒童玩具和生活用品等領(lǐng)域的應(yīng)用，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通、國防、航天和日常生活中。中國再生膠性能、生產(chǎn)技術(shù)和裝備水平都處于世界領(lǐng)先水平，本專利技術(shù)可將市場拓展到了歐洲、美洲等近百個國家和地區(qū)。
[0004]但眾多企業(yè)的再生膠產(chǎn)品拉伸強(qiáng)度僅約為6?lOMPa，扯斷伸長率約為200?350%。在不降低再生膠含膠率的前提下，目前提高機(jī)械性能的方法有:(1)提高膠粉的目數(shù)。(2)在再生膠中添加生膠。(3)改變軟化劑的品種。這些手段能將機(jī)械性能在原來的基礎(chǔ)上提高1?4 MPa，但成本均提高了 10?15%，而且增加了加工工序，生產(chǎn)效率也有所下降。
[0005]不需提高成本，利用流變學(xué)理論通過改變高溫再生硫化設(shè)備主要工藝條件轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速來提高再生膠的力學(xué)性能是一種急需開發(fā)的技術(shù)。在再生過程中，在傳統(tǒng)再生轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上提高轉(zhuǎn)速，改變轉(zhuǎn)子間的剪切速比，使再生物料從層流出現(xiàn)湍流，受到的剪切力和擠壓力增大，使質(zhì)地更加均勻，膠粉再生程度提高，保證了機(jī)械性能提高，再生時間縮短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種提高轉(zhuǎn)速制備環(huán)保高強(qiáng)力再生膠的方法，按如下步驟制備:
步驟1)選材粉碎:篩選拉伸強(qiáng)度為20 MPa以上的輪胎外胎，將其粉碎至60?80目，制得廢舊輪胎外胎膠粉；
步驟2)過篩磁選:對廢舊輪胎外胎膠粉，進(jìn)行過篩磁選；
步驟3)稱量:按質(zhì)量份數(shù)稱取各原料，過篩磁選后的廢舊輪胎外胎膠粉100份，再加入活化劑420，0.3?0.5份(多烷基苯酚二硫化物)為主活化劑，硬脂酸0.9?1.2份為輔助活化劑；
步驟4)脫硫:將稱量好的各原料，放入脫硫設(shè)備中，利用脫硫設(shè)備在250?350°C下進(jìn)行脫硫；在高溫再生脫硫過程中，廢舊輪胎外胎膠粉中產(chǎn)生的多環(huán)芳烴等有毒有害物質(zhì)在高溫下?lián)]發(fā)出來，待冷卻到室溫，采用真空裝置集聚吸收處理后，排料制得再生膠料；
所述的脫硫設(shè)備為:回轉(zhuǎn)磁力驅(qū)動反應(yīng)釜和兩根螺桿的速比為1:1.2，長度為4m的雙螺桿擠出機(jī)兩種設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合脫硫；
所述的采用兩種設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合脫硫的工藝條件為:先用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行脫硫，將螺桿轉(zhuǎn)速從75r/min逐級提高到100r/min，溫度控制在260-300°C ;再用回轉(zhuǎn)磁力驅(qū)動反應(yīng)爸設(shè)備進(jìn)行脫硫，反應(yīng)爸轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速從40r/min逐級提高到350r/min，脫硫時間控制在45?60min，溫度控制在 300-320°C ；
步驟5)精煉:在精煉機(jī)上將上述再生膠料進(jìn)行精煉lOmin ;
步驟6)成型壓片；
步驟7)根據(jù)國標(biāo)《再生橡膠》GB/T 13460-2008再生膠配方依次將各種配合劑加入到精煉好的再生膠中進(jìn)行混煉，然后將混煉好的再生膠硫化，停放24h后，對膠料進(jìn)行性能測試。
[0007]—種提高轉(zhuǎn)速制備環(huán)保高強(qiáng)力再生膠的方法，其特征在于:按如下步驟制備:
步驟1)選材粉碎:篩選拉伸強(qiáng)度為20 MPa以上的輪胎外胎，將其粉碎至60?80目，
制得廢舊輪胎外胎膠粉；
步驟2)過篩磁選:對廢舊輪胎外胎膠粉，進(jìn)行過篩磁選；
步驟3)稱量:按質(zhì)量份數(shù)稱取各原料，過篩磁選后的廢舊輪胎外胎膠粉100份，再加入活化劑420，0.3?0.5份(多烷基苯酚二硫化物)為主活化劑，硬脂酸0.9?1.2份為輔助活化劑；
步驟4)脫硫:將稱量好的各原料，放入脫硫設(shè)備中，利用脫硫設(shè)備在250?350°C下進(jìn)行脫硫；在高溫再生脫硫過程中，廢舊輪胎外胎膠粉中產(chǎn)生的多環(huán)芳烴等有毒有害物質(zhì)在高溫下?lián)]發(fā)出來，待冷卻到室溫，采用真空裝置集聚吸收處理后，排料制得再生膠料；
所述的脫硫設(shè)備為:回轉(zhuǎn)磁力驅(qū)動反應(yīng)釜，進(jìn)行單設(shè)備脫硫；
所述的采用回轉(zhuǎn)磁力驅(qū)動反應(yīng)釜設(shè)備進(jìn)行脫硫的工藝條件為:將反應(yīng)釜轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速從40r/min逐級提高到350?400r/min，脫硫時間控制在120min ；
步驟5)精煉:在精煉機(jī)上將上述再生膠料進(jìn)行精煉lOmin ;
步驟6)成型壓片；
步驟7)根據(jù)國標(biāo)《再生橡膠》GB/T 13460-2008再生膠配方依次將各種配合劑加入到精煉好的再生膠中進(jìn)行混煉，然后將混煉好的再生膠硫化，停放24h后，對膠料進(jìn)行性能測試。
[0008]一種提高轉(zhuǎn)速制備環(huán)保高強(qiáng)力再生膠的方法，其特征在于:按如下步驟制備:
步驟1)選材粉碎:篩選拉伸強(qiáng)度為20 MPa以上的輪胎外胎，將其粉碎至60?80目，
制得廢舊輪胎外胎膠粉；
步驟2)過篩磁選:對廢舊輪胎外胎膠粉，進(jìn)行過篩磁選；
步驟3)稱量:按質(zhì)量份數(shù)稱取各原料，過篩磁選后的廢舊輪胎外胎膠粉100份，再加入活化劑420，0.3?0.5份(多烷基苯酚二硫化物)為主活化劑，硬脂酸0.9?1.2份為輔助活化劑；
步驟4)脫硫:將稱量好的各原料，放入脫硫設(shè)備中，利用脫硫設(shè)備在250?350°C下進(jìn)行脫硫；在高溫再生脫硫過程中，廢舊輪胎外胎膠粉中產(chǎn)生的多環(huán)芳烴等有毒有害物質(zhì)在高溫下?lián)]發(fā)出來，待冷卻到室溫，采用真空裝置集聚吸收處理后，排料制得再生膠料；
所述的脫硫設(shè)備為:兩根螺桿的速比為1:1.2，長度為4m的雙螺桿擠出機(jī)，進(jìn)行單設(shè)備脫硫；
所述的采用雙螺桿擠出機(jī)設(shè)備進(jìn)行脫硫的工藝條件為:將螺桿轉(zhuǎn)速從75r/min逐級提高到 100 ?120r/min ；
步驟5)精煉:在精煉機(jī)上將上述再生膠料進(jìn)行精煉lOmin ;
步驟6)成型壓片；
步驟7)根據(jù)國標(biāo)《再生橡膠》GB/T 13460-2008再生膠配方依次將各種配合劑加入到精煉好的再生膠中進(jìn)行混煉，然后將混煉好的再生膠硫化，停放24h后，對膠料進(jìn)行性能測試。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:
1、在再生過程中轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)提高，再生膠的拉伸強(qiáng)度有了較大幅度的提高，約能提高5?8 MPa，扯斷伸長率提高了 100?200%。同時再生時間縮短，再生效率有所提尚；
2、主再生活化劑420與輔助再生活化劑硬脂酸并用，協(xié)同效應(yīng)突出，再生膠的拉伸強(qiáng)度提高了 5?15MPa ；
3、所述的采用回轉(zhuǎn)磁力驅(qū)動反應(yīng)釜和雙螺桿擠出機(jī)聯(lián)合進(jìn)行脫硫，生產(chǎn)效率比單獨使用一種設(shè)備有所提高，拉伸強(qiáng)度有所提高；
4、由于對廢舊輪胎制品進(jìn)行了分級篩選，原材料膠粉的目數(shù)較高(60目?80目)，提高轉(zhuǎn)速后從而有效保證了環(huán)保再生膠產(chǎn)品的機(jī)械性能最大能達(dá)到拉伸強(qiáng)度20 MPa，扯斷伸長率最大能達(dá)到550 % ;
5、高溫高壓再生工藝方法為橡膠膠粒在250?350°C高溫下隔絕空氣再生，橡膠分子鏈迅速斷開，無氧化損耗，再生膠產(chǎn)品保持優(yōu)異的理化性能；負(fù)壓下排除有毒有害氣體，祛除了高壓容器的爆炸風(fēng)險。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0011]實施例1
所選用的脫硫設(shè)備為tcfd2型回轉(zhuǎn)磁力驅(qū)動反應(yīng)釜(規(guī)格tcfd2-3L);
提高轉(zhuǎn)速制備環(huán)保高強(qiáng)力再生膠的具體制備步驟如下:
步驟1)選材、粉碎:篩選優(yōu)質(zhì)的拉伸強(qiáng)度為20 MPa以上的廢舊輪胎外胎，將其粉碎至60目，制得廢舊輪胎外胎膠粉；
步驟2)過篩磁選:對粉碎的廢舊輪胎外胎膠粉進(jìn)行過篩磁選，目的是去除金屬雜質(zhì)；步驟3)稱量:按質(zhì)量份數(shù)稱取各原料:過篩后廢舊輪胎外胎膠粉100份，0.4份活化劑420，硬脂酸0.9份;
步驟4)脫硫步驟:將稱量好的各原料放入回轉(zhuǎn)磁力驅(qū)動反應(yīng)釜在350°C下，將反應(yīng)釜轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速從40r/min逐級提高到400r/min恒定，脫硫時間控制在120min ；
步驟5)祛除多環(huán)芳烴:廢舊輪胎外胎膠粉在脫硫設(shè)備回轉(zhuǎn)磁力驅(qū)動反應(yīng)釜再生過程中，產(chǎn)生的多環(huán)芳烴等有毒有害物質(zhì)在高溫下?lián)]發(fā)出來，在冷卻到室溫后排料前采用真空裝置集聚吸收處理；
步驟6)精煉:在精煉機(jī)上將膠料進(jìn)行精煉lOmin ;
步驟7)成型