無味再生橡膠的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種無味再生橡膠的制備方法，化學脫硫工序中，加入胎面膠粉、環保活化劑、植物油軟化劑和水；其中環保活化劑由過硫酸鹽和脂肪酸按照重量份數比3-3.5:7-6.5的比例配制而成，環保活化劑的加入量為胎面膠粉質量的0.18％-0.29％；植物油軟化劑由棉籽油、松香、松焦油、菜籽油、地溝油、橄欖油組成，棉籽油、松香、松焦油、菜籽油、地溝油、橄欖油的加入量分別為胎面膠粉質量的3.6％-4.6％、0.6％-1％、1.3％-1.9％、1％-1.5％、0.8％-1.4％、0.7％-1.3％；水的加入量為胎面膠粉質量的17％-20％。本發明制得的產品無味，絕不含苯類化合物，產品拉伸強度高,伸長率大，門尼值適中，達到國家一級再生橡膠標準，由本發明生產的橡膠制得的鞋底等產品無色遷移。
【專利說明】無味再生橡膠的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種再生橡膠的制備方法，特別是涉及一種環保型的無味的再生橡膠 的制備方法。
【背景技術】
[0002] 再生橡膠是通過對輪胎等廢舊橡膠制品的物理脫硫（即分解、粉碎）和化學脫硫 (高溫、高壓下的軟化和活化），將橡膠制品中的大分子網狀交聯結構破壞為單鏈的小分子 結構，使其從彈性體變為可加工粘彈體。
[0003] 傳統的再生橡膠生產通過了水法、油法、水油法后現在發展為高溫動態脫硫法、 常溫機脫硫法和紅外線脫硫法，最常用的還是高溫動態脫硫法，其所使用的軟化劑常見的 有煤焦油、松焦油、煤浙青等，不僅對再生橡膠污染性大（主要是在使用再生橡膠時出現發 黃、發藍、發白等現象），而且所生產的橡膠制品氣味很大，其中所含的芳香烴物質對消費者 身心健康也會造成一定的影響（生活用橡膠制品如膠鞋、皮鞋等）。并且，目前生產的再生 橡膠拉伸強度低，伸長率底，易遷移，產品質量不穩定。
[0004] 煤焦油主要是酚類、芳香烴和雜環化合物的混合物。如采用煤焦油等做軟化劑生 產的再生膠生產的皮鞋、膠鞋底，因為煤焦油污染的原因，鞋底很快會發生遷移變色，使得 鞋底發藍，而且有刺鼻氣味，即使加入香精也無濟于事。
[0005] 另外，目前使用的環保活化劑有橡膠脫硫活化劑480或再生膠脫硫活化劑510或 再生膠脫硫活化劑450或再生膠脫硫活化劑420或烷基苯酚二硫化物，這些活化劑一方面 有毒性、對環境污染較大，另一方面這些活化劑滲透力差，都含有二甲苯、二硫化物或間二 甲苯二硫化物等有毒物質。
[0006] 因此本領域技術人員致力于開發一種環保的無味的、拉伸強度高、伸長率大、門尼 粘度適中，色彩無遷移的再生橡膠的制備方法。
[0007] 另外，中國專利CN202379926U公開了一種用于再生橡膠生產的互充式脫硫罐，將 脫硫罐排放的蒸汽沖入下一個罐內迅速提升蒸汽壓，這樣可以減少尾氣的排放，避免使用 蒸汽鍋爐。但是，尾氣最終還是需要排放，排放的尾氣中還含有大量的熱量，雖然目前，脫硫 尾氣的處理系統中也設置有將尾氣熱量用于加熱水，然后再對熱水進行利用的裝置。但是 還沒有將這樣的能量用于預熱植物油浙青，導致生產時依然能耗高。
【發明內容】
[0008] 有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種無味再生橡 膠的制備方法，該方法制得的橡膠環保、無味，污染小。
[0009] 為實現上述目的，本發明提供了一種無味再生橡膠的制備方法，包括以胎面 膠粉為原料，經化學脫硫、煉膠、成型的工序，其特征在于：所述化學脫硫工序中，加入胎 面膠粉、環保活化劑、植物油軟化劑和水；其中環保活化劑由過硫酸鹽和脂肪酸按照重 量份數比3-3. 5:7-6. 5的比例配制而成，所述環保活化劑的加入量為胎面膠粉質量的 0. 18% -0. 29% ；
[0010] 所述植物油軟化劑由棉籽油、松香、松焦油、菜籽油、地溝油、橄欖油組成， 所述棉籽油、松香、松焦油、菜籽油、地溝油、橄欖油的加入量分別為胎面膠粉質量的 3. 6% -4. 6%,0. 6% -1%U. 3% -1. 9%U% -1. 5%,0. 8% -1. 4%,0. 7% -1. 3% ；
[0011] 所述水的加入量為胎面膠粉質量的17% -20%。
[0012] 采用上述技術方案，我們采用過硫酸鹽和脂肪酸作為活化劑，橡膠分子在高溫高 壓下高速運動時，在橡膠活化劑的活化作用下，使橡膠分子膨化產生空隙，脂肪酸提高橡膠 制品中的硫化體系活性，而且所產生的橡膠制品密度較好。過硫酸鹽在脫硫橡膠中為放熱 反應，能提高反應溫度，可提高熱活化技術的效率，脫硫較徹底、既能保證再生膠一定的拉 伸強度又能保持合理的伸長率、控制好門尼黏度。
[0013] 本發明采用混合植物油軟化劑，一方面完全不含苯類物質，另一方面可以促使橡 膠分子在脫硫增粘過程中高速運轉，有效滲透分子空隙，有效切斷橡膠分子鏈，切斷硫一硫 鍵（S -S)、硫一碳鍵（S-C)而不破壞碳一碳鍵（C一C)，從而達到再生目的。由于各種化學 鍵的鍵能不同，斷裂時需要的能量也不同，如S- S鍵（213KJ/mol)、S- C鍵（259KJ/mol)、 C一C鍵（3471KJ/mol)，所以能斷鍵是有選擇性的。
[0014] 我們得到的產品的拉伸強度為10. 6-12. 8MPa，伸長率為368-438%，門尼值為 62-78,達到國家一級再生橡膠標準，無異味、無毒、無輻射、不遷移，可廣泛應用于工業和人 們生活中，市場前景非常廣闊。由此制得的鞋底等產品不會發生色遷移。本發明完全不含 苯類化合物，加工性能好。
[0015] 在上述技術方案中：所述化學脫硫工序使用的脫硫裝置包括至少兩個脫硫罐和植 物油軟化劑預熱罐，所述脫硫罐的上部設有進料口和排氣口，所述脫硫罐下部設有出料口， 每個脫硫罐的排氣口上分別連接有管道，每個脫硫罐排氣口上的管道各通過一個控制閥門 與主管道連通，所述主管道通過閥門與泄壓管道連通，所述植物油軟化劑預熱罐上部設有 植物油軟化劑進口和氣體進口，所述植物油軟化劑預熱罐下部設有植物油軟化劑出口和氣 體出口，所述植物油軟化劑預熱罐內設有蒸汽盤管，所述蒸汽盤管的兩端分別與植物油軟 化劑預熱罐上的氣體進口和氣體出口連通，所述泄壓管道與植物油軟化劑預熱罐的氣體進 口連通。采用這樣的脫硫裝置，氣體出口再連接尾氣凈化裝置，將反應完成后的蒸汽沖入下 一個罐內迅速提升蒸汽壓，這樣可以減少尾氣的排放，避免使用蒸汽鍋爐，節能。同時我們 還利用尾氣中的能量對植物油軟化劑進行預熱，使得反應效率提高，加熱脫硫罐的能量減 少，降低能耗。
[0016] 在上述技術方案中：脫硫的工序為：（1)、將胎面膠粉、預熱后的植物油軟化劑、環 保活化劑和水加入第一個脫硫罐內，對物料進行不斷的攪拌，同時加熱升溫至210-260°C， 當壓力達到2. 2-2. 8MPa時，停止加熱，攪拌20-50分鐘，然后靜置5-10分鐘；
[0017] (2)、在其余脫硫罐內裝上胎面膠粉、預熱后的植物油軟化劑、環保活化劑和水，同 時打開第一個脫硫罐和其余脫硫罐排氣口上的管道的控制閥門，將第一個脫硫罐內蒸汽壓 力排至其余脫硫罐內，待所有脫硫罐內的壓力平衡后，關閉其余脫離罐的控制閥門，同時打 開泄壓管道上的閥門對第一個脫硫罐進行泄壓，然后出料，完成脫硫操作；此時再向其余脫 硫罐內補充壓力，升溫進行反應。
[0018] 作為優選：所述胎面膠粉的粒徑為30-32目。這樣脫硫的效果較好。
[0019] 在上述技術方案中：所述過硫酸鹽為過硫酸銨、過硫酸鈉或過硫酸鉀。
[0020] 本發明的有益效果是：本發明采用過硫酸鹽和脂肪酸組成的環保活化劑、采用以 棉籽油、松香、松焦油、菜籽油、地溝油和橄欖油組成的植物油軟化劑，生產出來的產品無 味，絕不含苯類化合物，產品拉伸強度高，伸長率大，門尼值適中，達到國家一級再生橡膠 標準，在脫硫過程中，無廢水廢氣外排，不產生臭味。同時，我們采用閉環的脫硫裝置，將反 應完成后的蒸汽沖入下一個罐內迅速提升蒸汽壓，這樣可以減少尾氣的排放，避免使用蒸 汽鍋爐，節能。同時我們還利用尾氣中的能量對植物油軟化劑進行預熱，使得反應效率提 高，加熱脫硫罐的能量減少，降低能耗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021] 圖1為本發明脫硫裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022] 下面結合實施例對本發明作進一步說明：
[0023] 實施例1
[0024] 本實施例使用的脫硫裝置包括至少兩個脫硫罐1和植物油軟化劑預熱罐5,這里 優選為四個脫硫罐1。脫硫罐1的上部設有進料口和排氣口，脫硫罐1下部設有出料口，每 個脫硫罐1的排氣口上分別連接有管道A，每個脫硫罐1排氣口上的管道A各通過一個控制 閥門2與主管道B連通，主管道B通過閥門3與泄壓管道C連通，植物油軟化劑預熱罐5上 部設有植物油軟化劑進口 5a和氣體進口，植物油軟化劑預熱罐5下部設有植物油軟化劑出 口 5b和氣體出口，植物油軟化劑預熱罐5內設有蒸汽盤管4,蒸汽盤管4的兩端分別與植物 油軟化劑預熱罐5上的氣體進口和氣體出口連通，泄壓管道C與植物油軟化劑預熱罐5的 氣體進口連通。植物油軟化劑預熱罐5的氣體出口與現有的尾氣處理裝置連通。
[0025] 本實施例的無味再生橡膠的制備包括以胎面膠粉為原料，經化學脫硫、煉膠、成型 的工序。其中煉膠和成型工序為現有技術，在此不做贅述。
[0026] 脫硫的工序為：1、將胎面膠粉加入第一個脫硫罐1內，胎面膠粉的粒徑為30-32 目。再加入預熱后的植物油軟化劑、環保活化劑和水。
[0027] 環保活化劑由過硫酸銨和脂肪酸按照重量份數比3. 5:6. 5的比例配制而成，環 保活化劑的加入量為胎面膠粉質量的〇. 18%。
[0028] 植物油軟化劑由棉籽油、松香、松焦油、菜籽油、地溝油、橄欖油組成，棉籽油、松 香、松焦油、菜籽油、地溝油、橄欖油的加入量分別為胎面膠粉質量的3. 6%、0. 6%、1. 3%、 1%、0. 8%、0. 7%。
[0029] 水的加入量為胎面膠粉質量的17%。
[0030] 然后對物料進行不斷的攪拌，同時加熱升溫至210°C，當壓力達到2. 2MPa時，停止 加熱，攪拌30分鐘，靜置5-10分鐘。
[0031] 同時在其余脫硫罐1內裝上胎面膠粉、預熱后的植物油軟化劑、環保活化劑和水， 然后打開第一個脫硫罐1和其余脫硫罐1排氣口上的管道A的控制閥門2,將第一個脫硫罐 1內蒸汽壓力排至其余脫硫罐1內，待所有脫硫罐1內的壓力平衡后，關閉其余脫離罐1的 控制閥門2,同時打開泄壓管道C上的閥門3對第一個脫硫罐1進行泄壓，然后出料，完成脫 硫操作。第一個脫硫罐1出來的尾氣首先用于植物油軟化劑的預熱。此時再向其余脫硫罐 1內補充壓力，升溫進行反應。
[0032] 實施例2
[0033] 本實施例的脫硫設備與實施例1相同。無味再生橡膠的制備包括以胎面膠粉為原 料，經化學脫硫、煉膠、成型的工序。其中煉膠和成型工序為現有技術，在此不做贅述。
[0034] 脫硫的工序為：1、將胎面膠粉加入第一個脫硫罐1內，胎面膠粉的粒徑為30-32 目。再加入預熱后的植物油軟化劑、環保活化劑和水。
[0035] 環保活化劑由過硫酸鉀和脂肪酸按照重量份數比3. 25:6. 75的比例配制而成， 環保活化劑的加入量為胎面膠粉質量的〇. 29%。
[0036] 植物油軟化劑由棉籽油、松香、松焦油、菜籽油、地溝油、橄欖油組成，棉籽油、松 香、松焦油、菜籽油、地溝油、橄欖油的加入量分別為胎面膠粉質量的4. 6 %、1%、1. 9%、 1. 5%、1· 4%、1.3%。
[0037] 水的加入量為胎面膠粉質量的20%。
[0038] 然后對物料進行不斷的攪拌，同時加熱升溫至230°C，當壓力達到2. 6MPa時，停止 加熱，攪拌20分鐘，靜置5-10分鐘。
[0039] 同時在其余脫硫罐1內裝上胎面膠粉、預熱后的植物油軟化劑、環保活化劑和水， 然后打開第一個脫硫罐1和其余脫硫罐1排氣口上的管道A的控制閥門2,將第一個脫硫罐 1內蒸汽壓力排至其余脫硫罐1內，待所有脫硫罐1內的壓力平衡后，關閉其余脫離罐1的 控制閥門2,同時打開泄壓管道C上的閥門3對第一個脫硫罐1進行泄壓，然后出料，完成脫 硫操作。第一個脫硫罐1出來的尾氣首先用于植物油軟化劑的預熱。此時再向其余脫硫罐 1內補充壓力，升溫進行反應。
[0040] 實施例3
[0041] 本實施例的脫硫設備與實施例1相同。無味再生橡膠的制備包括以胎面膠粉為原 料，經化學脫硫、煉膠、成型的工序。其中煉膠和成型工序為現有技術，在此不做贅述。
[0042] 脫硫的工序為：1、將胎面膠粉加入第一個脫硫罐1內，胎面膠粉的粒徑為30-32 目。再加入預熱后的植物油軟化劑、環保活化劑和水。
[0043] 環保活化劑由過硫酸鈉和脂肪酸按照重量份數比3:7的比例配制而成，環保活 化劑的加入量為胎面膠粉質量的0. 25%。
[0044] 植物油軟化劑由棉籽油、松香、松焦油、菜籽油、地溝油、橄欖油組成，棉籽油、松 香、松焦油、菜籽油、地溝油、橄欖油的加入量分別為胎面膠粉質量的4. 0%、0. 8%、1. 5%、 1. 2%、1· 0%、1.2%。
[0045] 水的加入量為胎面膠粉質量的19%。
[0046] 然后對物料進行不斷的攪拌，同時加熱升溫至260°C，當壓力達到2. 8MPa時，停止 加熱，攪拌50分鐘，然后靜置5-10分鐘。
[0047] 同時在其余脫硫罐1內裝上胎面膠粉、預熱后的植物油軟化劑、環保活化劑和水， 然后打開第一個脫硫罐1和其余脫硫罐1排氣口上的管道A的控制閥門2,將第一個脫硫罐 1內蒸汽壓力排至其余脫硫罐1內，待所有脫硫罐1內的壓力平衡后，關閉其余脫離罐1的 控制閥門2,同時打開泄壓管道C上的閥門3對第一個脫硫罐1進行泄壓，然后出料，完成脫 硫操作；第一個脫硫罐1出來的尾氣首先用于植物油軟化劑的預熱。此時再向其余脫硫罐 1內補充壓力，升溫進行反應。
[0048] 以上詳細描述了本發明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無 需創造性勞動就可以根據本發明的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本【技術領域】中技術 人員依本發明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的 技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。
【權利要求】
1. 一種無味再生橡膠的制備方法，包括以胎面膠粉為原料，經化學脫硫、煉膠、成型的 工序，其特征在于：所述化學脫硫工序中，加入胎面膠粉、環保活化劑、植物油軟化劑和水； 其中環保活化劑由過硫酸鹽和脂肪酸按照重量份數比3-3. 5:7-6. 5的比例配制而成，所述 環保活化劑的加入量為胎面膠粉質量的〇. 18% -0. 29% ; 所述植物油軟化劑由棉籽油、松香、松焦油、菜籽油、地溝油、橄欖油組成，所述棉籽 油、松香、松焦油、菜籽油、地溝油、橄欖油的加入量分別為胎面膠粉質量的3. 6% -4. 6%、 0. 6% -1%U. 3% -1. 9%U% -1. 5%,0. 8% -1. 4%,0. 7% -1. 3% ； 所述水的加入量為胎面膠粉質量的17% -20%。
2. 根據權利要求1所述無味再生橡膠的制備方法，其特征在于：所述化學脫硫工序使 用的脫硫裝置包括至少兩個脫硫罐（1)和植物油軟化劑預熱罐（5)，所述脫硫罐（1)的上部 設有進料口和排氣口，所述脫硫罐（1)下部設有出料口，每個脫硫罐（1)的排氣口上分別連 接有管道（A)，每個脫硫罐（1)排氣口上的管道（A)各通過一個控制閥門（2)與主管道（B) 連通，所述主管道（B)通過閥門（3)與泄壓管道（C)連通，所述植物油軟化劑預熱罐（5)上 部設有植物油軟化劑進口（5a)和氣體進口，所述植物油軟化劑預熱罐（5)下部設有植物油 軟化劑出口（5b)和氣體出口，所述植物油軟化劑預熱罐（5)內設有蒸汽盤管（4)，所述蒸汽 盤管⑷的兩端分別與植物油軟化劑預熱罐（5)上的氣體進口和氣體出口連通，所述泄壓 管道（C)與植物油軟化劑預熱罐（5)的氣體進口連通。
3. 根據權利要求2所述無味再生橡膠的制備方法，其特征在于：脫硫的工序為：（1)、將 胎面膠粉、預熱后的植物油軟化劑、環保活化劑和水加入第一個脫硫罐（1)內，對物料進行 不斷的攪拌，同時加熱升溫至210-260°C，當壓力達到2. 2-2. 8MPa時，停止加熱，攪拌20-50 分鐘，然后靜置5-10分鐘； (2)、在其余脫硫罐（1)內裝上胎面膠粉、預熱后的植物油軟化劑、環保活化劑和水，同 時打開第一個脫硫罐（1)和其余脫硫罐（1)排氣口上的管道（A)的控制閥門（2)，將第一 個脫硫罐⑴內蒸汽壓力排至其余脫硫罐⑴內，待所有脫硫罐⑴內的壓力平衡后，關閉 其余脫離罐（1)的控制閥門（2)，同時打開泄壓管道（C)上的閥門（3)對第一個脫硫罐（1) 進行泄壓，然后出料，完成脫硫操作；此時再向其余脫硫罐（1)內補充壓力，升溫進行反應。
4. 根據權利要求1-3任一項所述無味再生橡膠的制備方法，其特征在于：所述胎面膠 粉的粒徑為30-32目。
5. 根據權利要求1-3任一項所述無味再生橡膠的制備方法，其特征在于：所述過硫酸 鹽為過硫酸銨、過硫酸鈉或過硫酸鉀。
【文檔編號】C08L93/04GK104151660SQ201410383725
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月6日 優先權日:2014年8月6日
【發明者】夏祿山, 盧俊 申請人:普格三鑫環保資源科技利用開發有限公司