本發明公開了一種再生膠的制備方法,屬于橡膠制備
技術領域:
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背景技術:
:通常以橡膠制品中已硫化的邊角廢料或制品為原料,經過脫硫加工成能重新使用的橡膠便稱為再生膠。再生膠一直是橡膠工業、建材工業的重要原材料之一,它不僅大量節約橡膠,降低橡膠制品成本,而且能夠保證資源再生,保護環境,消除污染,是化害為利,變廢為寶,是一種利國利民的環保產業。傳統再生膠在再生過程中通常都加入了大量黑色的軟化劑煤焦油、石油抽出物等,制備的再生膠具有非常難聞的氣味,較大的污染性,還含有很多有毒致癌的化學物質,同時在再生過程中需要在高溫脫硫罐中進行,通常需要加入大量的水,經加熱攪拌、清洗、脫水、精煉等工序得到,其設備和工序較復雜,投資大,此外,再生工藝時間長,效率低,制得的再生膠物理機械性能較差,拉伸強度一般在3~14mpa,但大都僅為7~8mpa。因此,開發一種綠色環保、性能優異的再生膠成為業內亟待解決的問題。技術實現要素:本發明主要解決的技術問題:針對現有的再生膠再生工藝時間長,效率低,制得的再生膠物理機械性能較差的缺陷,提供了一種再生膠的制備方法。為了解決上述技術問題,本發明所采用的技術方案是:(1)取羊毛洗凈并干燥得干燥羊毛纖維,按質量比1:10,將干燥羊毛纖維與質量分數為25%鹽酸混合,再經過濾得濾餅,洗滌后得酸洗后羊毛,按重量份數計,分別稱量3~5份酸洗后羊毛、25~30份質量分數為20%氫氧化鈉溶液和25~30份質量分數為15%過氧化氫溶液攪拌混合,過濾得濾液,旋轉蒸發制備得再生蛋白濃縮液;(2)取廢棄輪胎,洗凈后粉碎并過100目篩,得廢棄膠粉,將廢棄膠粉微波脫硫處理并靜置冷卻至室溫,球磨后過150目篩,得脫硫膠粉,按質量比1:5,將脫硫膠粉與再生蛋白濃縮液混合,水浴加熱后靜置冷卻至室溫,攪拌混合并超聲分散制備得再生蛋白改性橡膠分散液;(3)按重量份數計,分別稱量55~60份去離子水、1~2份草酸、3~5份蘋果酸和5~8份酒石酸置于燒杯中,水浴加熱制備得改性混合液,按體積比1:3,將改性混合液與再生蛋白改性橡膠分散液攪拌混合,水浴加熱后靜置冷卻至室溫,過濾得混合濾餅,洗滌、干燥,制備得改性混合料;(4)將改性混合料置于雙輥開煉機中,停放后對其返煉,開煉得開煉物料,靜置冷卻至室溫,即可制備得一種再生膠。步驟(1)所述的旋轉蒸發溫度為65~70℃。步驟(2)所述的微波脫硫處理功率為750~800w。步驟(4)所述的開煉條件為,控制開煉溫度為95~100℃,開煉壓力為5~10mpa,開煉處理10~15min。本發明的有益效果是:(1)本發明技術方案首先通過廢棄羊毛制備蛋白溶液,將其引入廢棄脫硫膠粉中,通過角蛋白優良的界面結合能力,填充到橡膠材料內部,改善其內部致密性能,提高再生膠材料力學強度;(2)本發明還主要利用酒石酸等作為再生劑,使其在高溫作用下分解生成自由基并提供活潑氫,與橡膠交聯網絡所生成的自由基結合,阻止大分子自由基重新結合,最后通過返煉,充分展開角蛋白分子中的結構,折疊及螺旋結構被破壞,由有序狀態變成無序狀態,原本包藏在球蛋白內部的親水基團、疏水基團等暴露出來,多肽鏈展開,整體混煉強度升高,提高再生效果,改善再生膠材料性能,同時通過返煉處理進行制備再生膠,制備時間短,降低了再生工藝周期。具體實施方式首先取羊毛洗凈并真空冷凍干燥,得干燥羊毛纖維,按質量比1:10,將干燥羊毛纖維與質量分數為25%鹽酸混合,在45~50℃下水浴加熱2~3h后,過濾得濾餅,用去離子水洗滌濾餅至洗滌液呈中性,得酸洗后羊毛,按重量份數計,分別稱量3~5份酸洗后羊毛、25~30份質量分數為20%氫氧化鈉溶液和25~30份質量分數為15%過氧化氫溶液置于燒杯中,攪拌混合2~3h后,過濾得濾液,在65~70℃下旋轉蒸發至原體積的1/5,制備得再生蛋白濃縮液,取廢棄輪胎,洗凈后粉碎成粒徑為3~5cm的膠塊,在磁性金屬分離器和纖維分離器作用下,去除內部鋼絲與纖維,將篩選后輪胎膠塊并置于細碎機中,粉碎并過100目篩,得廢棄膠粉,再將廢棄膠粉置于厚度為3~5mm的微波磁盤中,在750~800w下微波脫硫處理1~2min后,靜置冷卻至室溫,在350~400r/min下球磨3~5h,過150目篩,制備得脫硫膠粉,再按質量比1:5,將脫硫膠粉與再生蛋白濃縮液混合并置于三角燒瓶中,在75~80℃下水浴加熱25~30min,隨后靜置冷卻至室溫,攪拌混合1~2h后,在200~300w下超聲分散10~15min,制備得再生蛋白改性橡膠分散液,按重量份數計,分別稱量55~60份去離子水、1~2份草酸、3~5份蘋果酸和5~8份酒石酸置于燒杯中,在45~50℃下水浴加熱10~15min后,制備得改性混合液,再按體積比1:3,將改性混合液與再生蛋白改性橡膠分散液置于燒杯中,攪拌混合后置于75~80℃下水浴加熱3~5h,待水浴加熱完成后,靜置冷卻至室溫,過濾并得混合濾餅,用去離子水洗滌混合濾餅至洗滌液呈中性后,真空冷凍干燥制備得改性混合料,最后將改性混合料置于雙輥開煉機中,停放8h后對其返煉,控制開煉溫度為95~100℃,開煉壓力為5~10mpa,打3~5次三角包,使其充分開煉,待開煉10~15min,得開煉物料,靜置冷卻至室溫即可制備得一種再生膠。實例1首先取羊毛洗凈并真空冷凍干燥,得干燥羊毛纖維,按質量比1:10,將干燥羊毛纖維與質量分數為25%鹽酸混合,在45℃下水浴加熱2h后,過濾得濾餅,用去離子水洗滌濾餅至洗滌液呈中性,得酸洗后羊毛,按重量份數計,分別稱量3份酸洗后羊毛、25份質量分數為20%氫氧化鈉溶液和25份質量分數為15%過氧化氫溶液置于燒杯中,攪拌混合2h后,過濾得濾液,在65℃下旋轉蒸發至原體積的1/5,制備得再生蛋白濃縮液,取廢棄輪胎,洗凈后粉碎成粒徑為3cm的膠塊,在磁性金屬分離器和纖維分離器作用下,去除內部鋼絲與纖維,將篩選后輪胎膠塊并置于細碎機中,粉碎并過100目篩,得廢棄膠粉,再將廢棄膠粉置于厚度為3mm的微波磁盤中,在750w下微波脫硫處理1min后,靜置冷卻至室溫,在350r/min下球磨3h,過150目篩,制備得脫硫膠粉,再按質量比1:5,將脫硫膠粉與再生蛋白濃縮液混合并置于三角燒瓶中,在75℃下水浴加熱25min,隨后靜置冷卻至室溫,攪拌混合1h后,在200w下超聲分散10min,制備得再生蛋白改性橡膠分散液,按重量份數計,分別稱量55份去離子水、1份草酸、3份蘋果酸和5份酒石酸置于燒杯中,在45℃下水浴加熱10min后,制備得改性混合液,再按體積比1:3,將改性混合液與再生蛋白改性橡膠分散液置于燒杯中,攪拌混合后置于75℃下水浴加熱3h,待水浴加熱完成后,靜置冷卻至室溫,過濾并得混合濾餅,用去離子水洗滌混合濾餅至洗滌液呈中性后,真空冷凍干燥制備得改性混合料,最后將改性混合料置于雙輥開煉機中,停放8h后對其返煉,控制開煉溫度為95℃,開煉壓力為5mpa,打3次三角包,使其充分開煉,待開煉10min,得開煉物料,靜置冷卻至室溫即可制備得一種再生膠。實例2首先取羊毛洗凈并真空冷凍干燥,得干燥羊毛纖維,按質量比1:10,將干燥羊毛纖維與質量分數為25%鹽酸混合,在48℃下水浴加熱2h后,過濾得濾餅,用去離子水洗滌濾餅至洗滌液呈中性,得酸洗后羊毛,按重量份數計,分別稱量4份酸洗后羊毛、28份質量分數為20%氫氧化鈉溶液和28份質量分數為15%過氧化氫溶液置于燒杯中,攪拌混合2h后,過濾得濾液,在68℃下旋轉蒸發至原體積的1/5,制備得再生蛋白濃縮液,取廢棄輪胎,洗凈后粉碎成粒徑為4cm的膠塊,在磁性金屬分離器和纖維分離器作用下,去除內部鋼絲與纖維,將篩選后輪胎膠塊并置于細碎機中,粉碎并過100目篩,得廢棄膠粉,再將廢棄膠粉置于厚度為4mm的微波磁盤中,在775w下微波脫硫處理1min后,靜置冷卻至室溫,在375r/min下球磨4h,過150目篩,制備得脫硫膠粉,再按質量比1:5,將脫硫膠粉與再生蛋白濃縮液混合并置于三角燒瓶中,在78℃下水浴加熱28min,隨后靜置冷卻至室溫,攪拌混合1h后,在250w下超聲分散13min,制備得再生蛋白改性橡膠分散液,按重量份數計,分別稱量58份去離子水、1份草酸、4份蘋果酸和7份酒石酸置于燒杯中,在48℃下水浴加熱13min后,制備得改性混合液,再按體積比1:3,將改性混合液與再生蛋白改性橡膠分散液置于燒杯中,攪拌混合后置于78℃下水浴加熱4h,待水浴加熱完成后,靜置冷卻至室溫,過濾并得混合濾餅,用去離子水洗滌混合濾餅至洗滌液呈中性后,真空冷凍干燥制備得改性混合料,最后將改性混合料置于雙輥開煉機中,停放8h后對其返煉,控制開煉溫度為98℃,開煉壓力為8mpa,打4次三角包,使其充分開煉,待開煉13min,得開煉物料,靜置冷卻至室溫即可制備得一種再生膠。實例3首先取羊毛洗凈并真空冷凍干燥,得干燥羊毛纖維,按質量比1:10,將干燥羊毛纖維與質量分數為25%鹽酸混合,在50℃下水浴加熱3h后,過濾得濾餅,用去離子水洗滌濾餅至洗滌液呈中性,得酸洗后羊毛,按重量份數計,分別稱量5份酸洗后羊毛、30份質量分數為20%氫氧化鈉溶液和30份質量分數為15%過氧化氫溶液置于燒杯中,攪拌混合3h后,過濾得濾液,在70℃下旋轉蒸發至原體積的1/5,制備得再生蛋白濃縮液,取廢棄輪胎,洗凈后粉碎成粒徑為5cm的膠塊,在磁性金屬分離器和纖維分離器作用下,去除內部鋼絲與纖維,將篩選后輪胎膠塊并置于細碎機中,粉碎并過100目篩,得廢棄膠粉,再將廢棄膠粉置于厚度為5mm的微波磁盤中,在800w下微波脫硫處理2min后,靜置冷卻至室溫,在400r/min下球磨5h,過150目篩,制備得脫硫膠粉,再按質量比1:5,將脫硫膠粉與再生蛋白濃縮液混合并置于三角燒瓶中,在80℃下水浴加熱30min,隨后靜置冷卻至室溫,攪拌混合2h后,在300w下超聲分散15min,制備得再生蛋白改性橡膠分散液,按重量份數計,分別稱量60份去離子水、2份草酸、5份蘋果酸和8份酒石酸置于燒杯中,在50℃下水浴加熱15min后,制備得改性混合液,再按體積比1:3,將改性混合液與再生蛋白改性橡膠分散液置于燒杯中,攪拌混合后置于80℃下水浴加熱5h,待水浴加熱完成后,靜置冷卻至室溫,過濾并得混合濾餅,用去離子水洗滌混合濾餅至洗滌液呈中性后,真空冷凍干燥制備得改性混合料,最后將改性混合料置于雙輥開煉機中,停放8h后對其返煉,控制開煉溫度為100℃,開煉壓力為10mpa,打5次三角包,使其充分開煉,待開煉15min,得開煉物料,靜置冷卻至室溫即可制備得一種再生膠。按照《gb/t13460-2008再生橡膠》對實例1~3制得的再生膠進行性能測試,其檢測結果如下:檢測項目實例1實例2實例3拉斷伸長率(%)520545580拉伸強度(mpa)212324有無異味無無無上述實施例為本發明較佳的實施方式,但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制,其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化,均應為等效的置換方式,都包含在本發明的保護范圍之內。當前第1頁12