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用廢舊橡膠生產(chǎn)超細(xì)膠粉的方法

文檔序號(hào):4421873閱讀:1177來源:國知局
專利名稱:用廢舊橡膠生產(chǎn)超細(xì)膠粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及廢舊橡膠的回收利用以及用橡膠生產(chǎn)超細(xì)橡膠粉。
在現(xiàn)有技術(shù)中,廢橡膠的回收主要集中為生產(chǎn)再生膠,橡膠粉,通過熱裂解生產(chǎn)化學(xué)原料,產(chǎn)生能量和熱,以及循環(huán)廢產(chǎn)品。在這些方法中,生產(chǎn)膠粉是許多國家再利用廢橡膠的主要方法。所述的膠粉中小于200目的主要由冷凍和粉碎法制得。
粉碎法制得的膠粉與常規(guī)的膠粉具有相同的物理和化學(xué)性質(zhì)。它是生產(chǎn)活性膠粉和改性膠粉的中間產(chǎn)物,也是生產(chǎn)再生橡膠的關(guān)鍵材料。膠粉的粒度越細(xì),活性膠粉、改性膠粉和再生橡膠的品質(zhì)越高,加到粗膠里面的量可以越大。因此,非常重要的是從廢舊橡膠中得到高品質(zhì)的超細(xì)膠粉。
當(dāng)前,除了在低溫下的粉碎方法外,就是在常溫和常壓下的粉碎方法。然而,當(dāng)在常溫下實(shí)施粉碎方法時(shí)由于切割工具產(chǎn)生大量熱之故,膠粉通常會(huì)結(jié)焦,盡管采取了冷卻措施但仍然不能徹底避免過熱切割工具燒焦膠粉。至今還沒有辦法能夠生產(chǎn)200-500目的膠粉。
橡膠具有良好的彈性,高密度和強(qiáng)度,延展性達(dá)35%。當(dāng)廢橡膠在室溫下加工時(shí),需要大量能量來散去粉碎過程中的產(chǎn)生的熱量。通常,該方法只能生產(chǎn)出40-200目的膠粉。
因此,冷凍粉碎方法常被用來生產(chǎn)大于200目的膠粉。在美國專利5634599中公開了這樣的方法。然而,該方法的缺陷仍然是高能耗。本發(fā)明的目的就是為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺點(diǎn),提供一種在常溫下生產(chǎn)200-500目超細(xì)膠粉的方法。
發(fā)明的公開本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn),廢橡膠產(chǎn)品可以用適宜的溶劑處理,從而很容易的粉碎。
本發(fā)明的方法包括步驟a.將廢橡膠在室溫下在溶解度參數(shù)小于15的溶劑中浸泡,直到其變軟或發(fā)脆;b.將經(jīng)過浸泡的橡膠粉碎。
在本發(fā)明的方法中,步驟a可在常溫常壓下進(jìn)行。但是,在提高溫度和壓力下可以縮短浸泡時(shí)間。本發(fā)明詳述根據(jù)本發(fā)明的方法,在進(jìn)行步驟a之前,廢橡膠可以被切割成10-50厘米的碎塊以便增加與溶劑的接觸面積。
本發(fā)明中所述的廢橡膠優(yōu)選選自天然橡膠,苯乙烯丁烯橡膠和順丁橡膠。
本發(fā)明中所用的溶劑選自那些溶解度系數(shù)小于20的溶劑。優(yōu)選地,所用溶劑的溶解度系數(shù)小于18,最好地,所述溶解度系數(shù)小于15。
本發(fā)明中所述的溶解度系數(shù)的定義如現(xiàn)有技術(shù)。例如,所述的溶解度參數(shù)可以用δ代表,其中δ=ΔE/V]]>ΔE代表共混組份的內(nèi)聚能差,V為組份的摩爾體積。請(qǐng)參見Scott R.L,J.Chem.Phys.,1941,9440。
常見溶劑的溶解度參數(shù)6的數(shù)值請(qǐng)參見《橡膠與塑料的共混改性》一書,由中國石化出版社出版,第一版,1996年10月。
本發(fā)明中所述的溶劑通常為有機(jī)溶劑,選自脂族烴或芳香烴,酮類(醛類),酯類,和醚類,所述溶劑可以是被一個(gè)或多個(gè)取代基取代的或未取代的,或它們的混合物。
所述的脂族烴包括烷烴,烯烴,炔烴和環(huán)狀烴,通常它們含4-40個(gè)碳原子。
所述取代基選自鹵素,低級(jí)烷基,低級(jí)烯基,低級(jí)炔基,低級(jí)烷氧基,低級(jí)烷硫基,低級(jí)烯氧基,低級(jí)烯硫基,低級(jí)炔氧基,低級(jí)炔硫基等。取代基的數(shù)目可以為1到3個(gè)。
所述的低級(jí)烷基,低級(jí)烯基,低級(jí)炔基,低級(jí)烷氧氣,低級(jí)烷硫基,低級(jí)烯硫基,和低級(jí)炔硫基取代基包含1-6個(gè)碳原子。
在脂族烴中,含有4到6個(gè)碳的化含物和其混合物在本發(fā)明中是優(yōu)選的,己烷,溶劑石腦油,以及煤油是更好的。
氯是優(yōu)選的取代基,脂族烴中被鹵素取代的那些如二氯甲烷、氯仿和四氯化碳是優(yōu)選使用的溶劑。
在取代的芳香烴中被氯和低級(jí)烷基取代的化含物如氯苯、甲苯和二甲苯是優(yōu)選的。
用于本發(fā)明的其它優(yōu)選溶劑包括呋喃、四氫呋喃、二硫化碳、松焦油、松節(jié)油和機(jī)油等。
本發(fā)明的方法可以在常溫常壓下進(jìn)行,但在較高的溫度和壓力下可以縮短處理時(shí)間。對(duì)那些具有高熔點(diǎn)和較高粘度的溶劑來說必須提高操作溫度。步驟a通常在常溫常壓下進(jìn)行30分鐘到3小時(shí)。
本發(fā)明方法的處理溫度依賴于所用溶劑的沸點(diǎn)。操作溫度可在低于沸點(diǎn)的某個(gè)溫度進(jìn)行。在較高溫度進(jìn)行時(shí),可以使用回流裝置如冷凝器。
本發(fā)明之目的的實(shí)現(xiàn)基于下列原理溶劑分子的浸入,可以增加橡膠大分子鏈間的距離,因而分子間的引力作用會(huì)減小。如此,經(jīng)處理的橡膠則會(huì)變軟或發(fā)脆。軟化或發(fā)脆的橡膠將會(huì)被很容易地用常規(guī)粉碎機(jī)粉碎成200-500目的膠粉。
然而,應(yīng)該注意的是經(jīng)溶劑處理的廢橡膠粉必須快速進(jìn)行步驟b,因?yàn)槿绻麛R置時(shí)間太長,溶劑揮發(fā)后,則橡膠將恢復(fù)到其原始狀態(tài)。通常情況下,步驟b適宜在步驟a后80分鐘內(nèi)進(jìn)行。
本發(fā)明將用以下實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)地說明。
實(shí)施例1將1000kg的廢輪胎(切割成30-50毫米小塊)加到直立的密閉容器(Ф1600,L4000)中,容器中加入1000L的120號(hào)溶劑石腦油。廢橡膠浸泡到其變脆或腫脹。在本實(shí)施例中浸泡時(shí)間為52分鐘。此時(shí),經(jīng)浸泡的橡膠小塊可用手輕松地碾碎。腫脹橡膠用水平橡膠粉碎機(jī)粉碎成20目的橡膠粉后,再用滾桶橡膠粉碎機(jī)進(jìn)一步粉碎。將得到的膠粉進(jìn)行篩分得到325目的超細(xì)膠粉。
權(quán)利要求
1.一種用橡膠生產(chǎn)超細(xì)膠粉的方法,包括步驟a).將廢橡膠在室溫下,在溶解度參數(shù)小于20的溶劑中浸泡,直到其變軟或發(fā)脆;b).將經(jīng)過浸泡的橡膠粉碎。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中所述的步驟溶解度參數(shù)小于18。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法,其中所述的步驟溶解度參數(shù)小于15。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中步驟a)在常溫常壓下進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中所述溶劑選自脂族烴或芳香烴,酮類(醛類),酯類,和醚類,所述溶劑可以是被一個(gè)或多個(gè)取代基取代的或未取代的,或它們的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法,其中所述的脂族烴包括含4-40個(gè)碳原子的烷烴,烯烴,炔烴和環(huán)狀烴。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法,其中所述取代基選自鹵素,低級(jí)烷基,低級(jí)烯基,低級(jí)炔基,低級(jí)烷氧基,低級(jí)烷硫基,低級(jí)烯氧基,低級(jí)烯硫基,低級(jí)炔氧基,低級(jí)炔硫基等。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的方法,其中所述溶劑選自己烷,溶劑石腦油煤油,及其混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一權(quán)利要求的方法,其中所述廢橡膠選自天然橡膠,苯乙烯丁烯橡膠和順丁橡膠。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用廢橡膠生產(chǎn)超細(xì)膠粉的方法,包括步驟:a)將廢橡膠在一定溫度下在溶解度參數(shù)小于20的溶劑中浸泡,直到其變軟和發(fā)脆;b)將經(jīng)過浸泡的橡膠粉碎。
文檔編號(hào)B29B17/00GK1378573SQ00813897
公開日2002年11月6日 申請(qǐng)日期2000年2月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月5日
發(fā)明者邢力 申請(qǐng)人:邢力
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