一种利用废旧橡胶制备中空微球的方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用废旧橡胶制备中空微球的方法，含羧基丁腈橡胶废旧橡胶制成胶粉。胶粉配成乳液，经过碱/酸分步处理，制得中空橡胶微球。本发明各步反应均在较温和条件下进行。本发明的材料能改善胶粉性能，可以作为遮光剂、抗紫外线添加剂和手感改进剂应用于多种行业，在提高精细胶粉的应用范围和产品质量方面也存在着潜在的应用价值。
【专利说明】—种利用废旧橡胶制备中空微球的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及废旧橡胶的利用领域，叙述了一种利用废旧橡胶制备中空微球的方法。
技术背景
[0002]橡胶在近代工业发展历史上长期作为经济军事生产战略物资，在国民经济和社会发展中占有非常重要的地位。我国橡胶消费量极大，但橡胶资源缺乏，因此废旧橡胶的循环利用已成为发展循环经济的重要部分。目前，废旧橡胶再生得到的再生胶通常性能较差，只能部分替代低附加值的橡胶产品。将废旧橡胶改造成为高附加值的化工材料已成为橡胶再生工业研究热点。
[0003]中空聚合微球(又称中空微球)是一种特殊的核/壳复合材料，可以通过调节核壳材料的结构、尺寸以及组成来达到对其光学、热学、电学、磁学性质的调控，聚合物和其中空部分的折光指数有较大差异，使光能够有效地散射和折射，可以作为遮光剂、抗紫外线添加剂和手感改进剂应用于 涂料、皮革、化妆品、油墨、造纸行业。渗透溶胀法是经典的制备中空微球的方法，其制备出的微球粒径分布均匀、形态容易控制，是目前最具工业前景的方法。橡胶本身为聚合物，将废旧橡胶改造成为中空微球，大大拓宽了废旧橡胶的应用领域，增加了废旧橡胶的附加值。利用酸碱渗透溶胀法制备废旧橡胶中空微球，此路线未见报道。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种利用废旧橡胶制备中空微球的方法。
[0005]本发明通过如下措施实现:
一种利用废旧橡胶制备中空微球的方法，其特征在于其合成方法包括如下步骤:
A.废旧橡胶颗粒经粉碎机粉碎为60-200目大小颗粒；
B.废旧橡胶颗粒加入表面活性剂及去离子水，超声活化15-17min后加入一定量的溶胀剂，升温至90-110 0C5
C.用10%的NaOH水溶液调整体系pH到到10-13，反应3_5 h后迅速冷却到室温，用10 %的HCl水溶液调整体系pH到2.2，升温至90-110 0C反应3_5 h后用10 %的NaOH水溶液调整体系PH至7后得到中空胶粒乳液。
[0006]D.完成反应后经洗涤、筛分等过程，将溶胀剂回收循环使用，橡胶挤出干燥得到废橡胶多孔微球、即中空微球。
[0007]所述的方法，其特征在于A步骤废橡胶由羧基丁腈橡胶废旧橡胶如胶管、胶带密封件、O型圈、胶辊、胶鞋及各种模制品中的一种或几种混合而得。
[0008]所述的方法，其特征在于B步骤表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，溶胀剂为丁酮，其中废橡胶颗粒、表面活性剂、溶胀剂及去离子水质量比为1:0.1-1.0:1.5-2.5:10-150.[0009]含羧基丁腈橡胶废旧橡胶中羧基分子链段的运动时胶粒成孔的关键。丁酮的加入，减弱了乳胶粒中分子链间的相互作用力，增加了分子链段的运动性，使得碱处理时氢氧根离子易于进入胶粒内部和羧基反应生成羧酸根离子，由于羧酸根离子的亲水性大于羧基，所以富含羧酸根的链段(或分子)会拉着整个分子链向胶粒表面迁移，部分富含羧酸根的分子也会脱离乳胶粒而溶入水相，结果使胶粒的体积增大，并在内部形成中空结构；酸处理时，胶粒表面上所含羧酸根离子重新成为羧基，在胶粒表面可以形成靠氢键而结合的壳层，阻止了链段向胶粒内部的收缩，从而形成了稳定的中空结构胶粒。
[0010]本发明的材料能改善胶粉性能，可以作为遮光剂、抗紫外线添加剂和手感改进剂应用于涂料、皮革、化妆品、油墨、造纸行业，在提高精细胶粉的应用范围和产品质量方面也存在着潜在的应用价值。
【具体实施方式】
[0011]为了更好的理解本发明，通过以下实例进行说明:
实施例1
将含羧基丁腈橡胶废旧胶鞋橡胶磨成100目左右的细粉。称取上述得到的废旧橡胶细粉I g于150 g含十二烷基硫酸钠0.5 g溶液中，经超声分散处理15 min后,升温至90 °C。先用NaOH水溶液调整体系pH到12.2，反应3 h后迅速冷却到室温，用HCl水溶液调整体系pH到2.2，升温至90 °C反应3 h后用NaOH水溶液调整体系pH至7。完成反应后经洗涤、筛分等过程，将溶胀剂回收循环使用。橡胶挤出干燥得到废橡胶中空微球。
[0012]实施例2
将含 羧基丁腈橡胶废旧橡胶胶管磨成150目左右的细粉。称取上述得到的废旧橡胶细粉I g于150 g含十二烷基硫酸钠0.5 g溶液中，经超声分散处理15 min后,升温至100 °C。先用NaOH水溶液调整体系pH到12.2，反应3 h后迅速冷却到室温，用HCl水溶液调整体系pH到2.2，升温至100 °C反应3 h后用NaOH水溶液调整体系pH至7。完成反应后经洗涤、筛分等过程，将溶胀剂回收循环使用。橡胶挤出干燥得到废橡胶中空微球。
【权利要求】
1.一种利用废旧橡胶制备中空微球的方法，其特征在于其合成方法包括如下步骤: A.废旧橡胶颗粒经粉碎机粉碎为60-200目大小颗粒； B.废旧橡胶颗粒加入表面活性剂及去离子水，超声活化15-17min后加入一定量的溶胀剂，升温至90-110 0C5 C.用10%的NaOH水溶液调整体系pH到到10-13，反应3_5 h后迅速冷却到室温，用10 %的HCl水溶液调整体系pH到2.2，升温至90-110 0C反应3_5 h后用10 %的NaOH水溶液调整体系PH至7后得到中空胶粒乳液； D.完成反应后经洗涤、筛分等过程，将溶胀剂回收循环使用，橡胶挤出干燥得到废橡胶多孔微球、即中空微球。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于A步骤废橡胶由羧基丁腈橡胶废旧橡胶如胶管、胶带密封件、O型圈、胶辊、胶鞋及各种模制品中的一种或几种混合而得。
3.如权利要 求1所述的方法，其特征在于B步骤表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，溶胀剂为丁酮，其中废橡胶颗粒、表面活性剂、溶胀剂及去离子水质量比为1:0.1-1.0:.1.5-2.5:10-150。
【文档编号】C08J7/02GK104004219SQ201410173519
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】葛九敢, 黎广, 周建华, 孙兰娟, 刘善和, 李健 申请人:安徽红太阳新材料有限公司