专利名称：橡胶硫化促进剂cbs造粒新工艺及其设备的制作方法
技术领域：
本发明属于一种橡胶硫化促进剂CBS(化学名称N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺)的生产工艺，具体地说是一种将湿粉(含水率20％左右)或干粉橡胶硫化促进剂CBS加工成颗粒状产品的新工艺及其设备。
背景技术：
橡胶硫化促进剂CBS的粉料具有密度小、易飞扬，易热分解，特别是在润湿条件下极易粘附于金属表面，而在干燥状态下本身又不易成粒的特性。粉状CBS在生产和应用中，有大量的粉尘飞扬，环境问题突出，现有很多橡胶生产厂家都要求使用粒状产品。
现有的橡胶硫化促进剂CBS造粒生产工艺，是在粉状的CBS物料中加入20-30％左右的胶乳挤条成CBS母料的方法，这种方法使CBS的有效成分降低，在使用时，由于加入的胶乳与不同橡胶之间的相容性问题，要求不同的使用过程对胶乳作相应的调整，故做成母料的CBS产品使用灵活性差。另外，生产过程中的离心脱水湿料(含水率17～25％左右)必须经过干燥工序干燥，增加了生产成本，多一次干燥对最终的CBS颗粒产品的内在质量也会带来或多或少的影响。
目前CBS造粒工艺中遍使用的普通盘式造粒机存在操作环境差、产品粒度分布范围大的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种配方合理、对不同橡胶的相容性较强、且残留组分完全不影响产品性能的橡胶硫化促进剂CBS造粒用粘结剂。
本发明的另一个目的在于提供一种直接从生产过程中的离心脱水湿料(含水率20％左右)或气流干燥后的干料(含水率＜1％)出发，生产强度适宜、成粒率高、流动性好的粒状CBS产品的新工艺。
本发明的再一个目的是提供一种有效改善操作环境，使喷嘴雾化后产生的料雾不向外飞扬，使产品粒度分布范围缩小的橡胶硫化促进剂CBS新型专用造粒器。
上述目的是通过以下技术措施实现的一种橡胶硫化促进剂CBS造粒粘结剂，采用了复配的聚乙酸乙烯酯(EVA)水性胶乳作为粘结剂，其化学组成以重量份数计醋酸乙烯酯 90-110份乙烯 16-20份聚乙烯醇(1788) 0.8-4份乳化剂(OP-10)2-6份引发剂(过硫酸铵) 0.08-0.7份碳酸氢钠 0.1-0.6份水 100-140份一种橡胶硫化促进剂CBS造粒新工艺，其特征在于将上述粘结剂按CBS干物料的0.2-10％(质量百分比)称取，再用水作为分散剂进行分散，加入的水量以造粒后湿颗粒的含水率达到22-40％(湿基)为标准；在CBS造粒器中，将分散后的粘结剂溶液用气流式喷嘴雾化后，在造粒操作初期均匀加入CBS干粉料中；或根据生产过程中离心脱水后湿料的含水率和造粒后湿颗粒的含水率来调节粘结剂溶液的浓度，直接用生产过程中离心脱水湿料造粒，可省略原生产流程中的干燥工序；从喷加粘结剂溶液开始，历经35-90分钟，颗粒会形成并长大到所要求的粒度，之后再向其中新添加约总投料量1-4％的干CBS粉末，使颗粒表面形成干燥层，以防止干燥中颗粒的粘附和聚并；最后在70-100℃热风下干燥，产品加热减量达到用户所要求的指标后筛分(一般情况下，CBS颗粒成品的含水率要求≤1％)，得CBS颗粒成品。
一种橡胶硫化促进剂CBS新型专用造粒器，在造粒盘上面增加了固定的盘盖；在盘内大颗粒聚集区位置设有高速切刀，与其相连的电机固定在大粒聚集区上方的盘盖上。
本发明提供的橡胶硫化促进剂CBS造粒新工艺，针对CBS的表面化学特性，经研究筛选后首次采用了复配的聚乙酸乙烯酯(EVA)水性胶乳作为粘结剂，其中含有聚乙烯醇等作为交联剂、增塑剂、引发剂和消泡剂的少量化合物，配方合理、对不同橡胶的相容性较强，且残留组分完全不影响产品性能。该工艺通过调节粘结剂的浓度，可以直接从湿粉料造粒，从而省略原生产流程中的干燥工序，结果可大大降低产品成本，还可以因少干燥一次而提高产品的内在质量；在造粒操作末期添加约总投料量1-4％的促进剂CBS干粉，以防止干燥中颗粒的粘附和聚并，之后干燥、筛分得到的CBS颗粒状产品，强度适宜、粒度范围适中、流动性好、易于计量，产品质量(强度、粒径、加热减量、灰份、性能)符合技术指标，满足用户要求。该工艺采用新型专用造粒机对湿粉(含水率20％左右)或干粉促进剂CBS进行造粒，由于在造粒盘上面增加了固定的盘盖，造粒时粘结剂溶液通过喷嘴雾化后产生的料雾不向外飞扬，有效改善了操作人员的劳动条件；在盘内大颗粒聚集区的适当位置新设计了独有的高速切刀，可将过大的团聚粒破碎，使产品粒度<p>实施例12按照下表24所示配比，准确称取各组分。
表24
将称量好的各组分放入砂磨机内，但是纤维素纤维仅放入1/3。盖好盖子，拧紧螺丝，先搅拌30分钟，使各组分充分溶解于溶剂内，开机进行砂磨。砂磨2小时后再加入1/3纤维素纤维，砂磨4小时后加入最后的1/3纤维素纤维。砂磨24小时后定时取样检验平均粒度，当平均粒度为90微米，就停止砂磨，出料。
将制成的涂料涂覆到电缆上，涂覆厚度0.5mm，制成防火电缆。
经检测，制成的涂料的性能和电缆的抗弯性、耐火性能如下表25所示。
用筛分方法对造粒产品分别进行了粒度分布分析，典型的结果见表2表2 CBS造粒产品的典型粒度分布(干料)
如图2所示，本发明提供的CBS造粒新工艺使用的造粒器，是在原有盘式造粒机的基础上，在造粒盘1上面增加了固定的盘盖2；在造粒盘1内大颗粒聚集区的适当位置新设计了独有的高速切刀3，与其相连的切刀电机4固定在大粒聚集区上方的盘盖2上，另外，图中5——刮刀；6——轴承；7——联轴器；8——盘盖固定架。
本发明对干燥后的产品进行了抗压强度和混炼应用试验用颗粒强度测试仪对平均直径为5mm的20个CBS颗粒进行测定，测得的平均抗压力为7牛顿左右。可换算为单位面积的抗压强度0.357Mpa(对最大投影面积而言)。经堆放模拟实验证明，在常规堆放条件下颗粒无破碎发生。
在标准橡胶混炼实验过程中，用肉眼观察上述强度的CBS造粒产品与橡胶生料在开式混炼机上的混合情况，在混炼过程中未观察到在加入粉状助剂时所发生的严重飞扬；由于生产的颗粒为球形，也未观察到在加入硬脂酸颗粒时所发生的迸飞现象，其所需混合时间与作为对照物的粉状助剂产品无明显差别。所实验的标准混炼时间为15分钟。
对促进剂CBS粉料和粒状产品进行了对比硫化试验，在标准硫化条件(146℃，30分钟)下硫化，然后对所得橡胶板状产品进行拉伸强度的比较实验。测试结果表明，以粒状助剂硫化的产品与粉状对照物的断裂强度和极限伸长率都无明显差别，仅三倍定长拉伸强度略有下降，但仍在误差范围之内。这一点通过少许增加助剂用量或延长硫化时间都能得到有效补偿。(碳黑工业研究设计院测试中心提交了对比硫化测试报告)
权利要求
1.一种橡胶硫化促进剂CBS造粒粘结剂，其特征在于采用了复配的聚乙酸乙烯酯(EVA)水性胶乳作为粘结剂，其化学组成以重量份数计醋酸乙烯酯 90-110份乙烯 16-20份聚乙烯醇(1788) 0.8-4份乳化剂(OP-10)2-6份引发剂(过硫酸铵) 0.08-0.7份碳酸氢钠 0.1-0.6份水 100-140份
2.一种采用权利要求1所述粘结剂的橡胶硫化促进剂CBS造粒新工艺，其特征在于将上述的粘结剂按CBS干物料质量百分比0.2-10％称取，再用水作为分散剂进行分散，加入的水量以造粒后湿颗粒的含水率湿基达到22-40％为标准；在CBS造粒器中，将分散后的粘结剂溶液用气流式喷嘴雾化后，在造粒操作初期均匀加入CBS干粉料中；或根据生产过程中离心脱水后湿料的含水率和造粒后湿颗粒的含水率来调节粘结剂溶液的浓度，直接用生产过程中离心脱水湿料造粒，可省略原生产流程中的干燥工序；从喷加粘结剂溶液开始，历经35-60分钟，颗粒会形成并长大到所要求的粒度，之后再向其中新添加约总投料量1-4％的干CBS粉末，使颗粒表面形成干燥层，以防止干燥中颗粒的粘附和聚并；最后在70-100℃热风下干燥，产品加热减量达到用户所要求的指标后筛分，得CBS颗粒成品。
3.一种如权利要求2所述橡胶硫化促进剂CBS造粒新工艺专用造粒器，其特征在于在造粒盘(1)上面增加了固定的盘盖(2)；在造粒盘(1)内大颗粒聚集区的适当位置新设计了独有的高速切刀(3)，与其相连的电机(4)固定在大粒聚集区上方的盘盖(2)上。
全文摘要
一种橡胶硫化促进剂CBS造粒新工艺，采用复配的聚乙酸乙烯酯(EVA)水性胶乳作为粘结剂，该粘结剂配方合理、对不同橡胶的相容性较强，且残留组分完全不影响产品性能。通过调节粘结剂的浓度，直接从生产过程中的离心脱水湿料(含水率20％左右)或气流干燥后的干料(含水率＜1％＝出发造粒，在造粒操作末期添加约总投料量1－4％的促进剂CBS干粉，以防止干燥中颗粒的粘附和聚并，在70－100℃热风下干燥，产品加热减量达到用户所要求的指标后筛分，得CBS颗粒成品。
文档编号C08C19/20GK1544565SQ20031011523
公开日2004年11月10日 申请日期2003年11月24日 优先权日2003年11月24日
发明者梁斌, 邓廷昌, 刘忠海, 曹耀强, 柯长颢, 梁 斌 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油兰州化学工业公司