无味再生橡胶的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种无味再生橡胶的制备方法，化学脱硫工序中，加入胎面胶粉、环保活化剂、植物油软化剂和水；其中环保活化剂由过硫酸盐和脂肪酸按照重量份数比3-3.5:7-6.5的比例配制而成，环保活化剂的加入量为胎面胶粉质量的0.18％-0.29％；植物油软化剂由棉籽油、松香、松焦油、菜籽油、地沟油、橄榄油组成，棉籽油、松香、松焦油、菜籽油、地沟油、橄榄油的加入量分别为胎面胶粉质量的3.6％-4.6％、0.6％-1％、1.3％-1.9％、1％-1.5％、0.8％-1.4％、0.7％-1.3％；水的加入量为胎面胶粉质量的17％-20％。本发明制得的产品无味，绝不含苯类化合物，产品拉伸强度高,伸长率大，门尼值适中，达到国家一级再生橡胶标准，由本发明生产的橡胶制得的鞋底等产品无色迁移。
【专利说明】无味再生橡胶的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种再生橡胶的制备方法，特别是涉及一种环保型的无味的再生橡胶 的制备方法。
【背景技术】
[0002] 再生橡胶是通过对轮胎等废旧橡胶制品的物理脱硫（即分解、粉碎）和化学脱硫 (高温、高压下的软化和活化），将橡胶制品中的大分子网状交联结构破坏为单链的小分子 结构，使其从弹性体变为可加工粘弹体。
[0003] 传统的再生橡胶生产通过了水法、油法、水油法后现在发展为高温动态脱硫法、 常温机脱硫法和红外线脱硫法，最常用的还是高温动态脱硫法，其所使用的软化剂常见的 有煤焦油、松焦油、煤浙青等，不仅对再生橡胶污染性大（主要是在使用再生橡胶时出现发 黄、发蓝、发白等现象），而且所生产的橡胶制品气味很大，其中所含的芳香烃物质对消费者 身心健康也会造成一定的影响（生活用橡胶制品如胶鞋、皮鞋等）。并且，目前生产的再生 橡胶拉伸强度低，伸长率底，易迁移，产品质量不稳定。
[0004] 煤焦油主要是酚类、芳香烃和杂环化合物的混合物。如采用煤焦油等做软化剂生 产的再生胶生产的皮鞋、胶鞋底，因为煤焦油污染的原因，鞋底很快会发生迁移变色，使得 鞋底发蓝，而且有刺鼻气味，即使加入香精也无济于事。
[0005] 另外，目前使用的环保活化剂有橡胶脱硫活化剂480或再生胶脱硫活化剂510或 再生胶脱硫活化剂450或再生胶脱硫活化剂420或烷基苯酚二硫化物，这些活化剂一方面 有毒性、对环境污染较大，另一方面这些活化剂渗透力差，都含有二甲苯、二硫化物或间二 甲苯二硫化物等有毒物质。
[0006] 因此本领域技术人员致力于开发一种环保的无味的、拉伸强度高、伸长率大、门尼 粘度适中，色彩无迁移的再生橡胶的制备方法。
[0007] 另外，中国专利CN202379926U公开了一种用于再生橡胶生产的互充式脱硫罐，将 脱硫罐排放的蒸汽冲入下一个罐内迅速提升蒸汽压，这样可以减少尾气的排放，避免使用 蒸汽锅炉。但是，尾气最终还是需要排放，排放的尾气中还含有大量的热量，虽然目前，脱硫 尾气的处理系统中也设置有将尾气热量用于加热水，然后再对热水进行利用的装置。但是 还没有将这样的能量用于预热植物油浙青，导致生产时依然能耗高。
【发明内容】
[0008] 有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种无味再生橡 胶的制备方法，该方法制得的橡胶环保、无味，污染小。
[0009] 为实现上述目的，本发明提供了一种无味再生橡胶的制备方法，包括以胎面 胶粉为原料，经化学脱硫、炼胶、成型的工序，其特征在于：所述化学脱硫工序中，加入胎 面胶粉、环保活化剂、植物油软化剂和水；其中环保活化剂由过硫酸盐和脂肪酸按照重 量份数比3-3. 5:7-6. 5的比例配制而成，所述环保活化剂的加入量为胎面胶粉质量的 0. 18% -0. 29% ；
[0010] 所述植物油软化剂由棉籽油、松香、松焦油、菜籽油、地沟油、橄榄油组成， 所述棉籽油、松香、松焦油、菜籽油、地沟油、橄榄油的加入量分别为胎面胶粉质量的 3. 6% -4. 6%,0. 6% -1%U. 3% -1. 9%U% -1. 5%,0. 8% -1. 4%,0. 7% -1. 3% ；
[0011] 所述水的加入量为胎面胶粉质量的17% -20%。
[0012] 采用上述技术方案，我们采用过硫酸盐和脂肪酸作为活化剂，橡胶分子在高温高 压下高速运动时，在橡胶活化剂的活化作用下，使橡胶分子膨化产生空隙，脂肪酸提高橡胶 制品中的硫化体系活性，而且所产生的橡胶制品密度较好。过硫酸盐在脱硫橡胶中为放热 反应，能提高反应温度，可提高热活化技术的效率，脱硫较彻底、既能保证再生胶一定的拉 伸强度又能保持合理的伸长率、控制好门尼黏度。
[0013] 本发明采用混合植物油软化剂，一方面完全不含苯类物质，另一方面可以促使橡 胶分子在脱硫增粘过程中高速运转，有效渗透分子空隙，有效切断橡胶分子链，切断硫一硫 键（S -S)、硫一碳键（S-C)而不破坏碳一碳键（C一C)，从而达到再生目的。由于各种化学 键的键能不同，断裂时需要的能量也不同，如S- S键（213KJ/mol)、S- C键（259KJ/mol)、 C一C键（3471KJ/mol)，所以能断键是有选择性的。
[0014] 我们得到的产品的拉伸强度为10. 6-12. 8MPa，伸长率为368-438%，门尼值为 62-78,达到国家一级再生橡胶标准，无异味、无毒、无辐射、不迁移，可广泛应用于工业和人 们生活中，市场前景非常广阔。由此制得的鞋底等产品不会发生色迁移。本发明完全不含 苯类化合物，加工性能好。
[0015] 在上述技术方案中：所述化学脱硫工序使用的脱硫装置包括至少两个脱硫罐和植 物油软化剂预热罐，所述脱硫罐的上部设有进料口和排气口，所述脱硫罐下部设有出料口， 每个脱硫罐的排气口上分别连接有管道，每个脱硫罐排气口上的管道各通过一个控制阀门 与主管道连通，所述主管道通过阀门与泄压管道连通，所述植物油软化剂预热罐上部设有 植物油软化剂进口和气体进口，所述植物油软化剂预热罐下部设有植物油软化剂出口和气 体出口，所述植物油软化剂预热罐内设有蒸汽盘管，所述蒸汽盘管的两端分别与植物油软 化剂预热罐上的气体进口和气体出口连通，所述泄压管道与植物油软化剂预热罐的气体进 口连通。采用这样的脱硫装置，气体出口再连接尾气净化装置，将反应完成后的蒸汽冲入下 一个罐内迅速提升蒸汽压，这样可以减少尾气的排放，避免使用蒸汽锅炉，节能。同时我们 还利用尾气中的能量对植物油软化剂进行预热，使得反应效率提高，加热脱硫罐的能量减 少，降低能耗。
[0016] 在上述技术方案中：脱硫的工序为：（1)、将胎面胶粉、预热后的植物油软化剂、环 保活化剂和水加入第一个脱硫罐内，对物料进行不断的搅拌，同时加热升温至210-260°C， 当压力达到2. 2-2. 8MPa时，停止加热，搅拌20-50分钟，然后静置5-10分钟；
[0017] (2)、在其余脱硫罐内装上胎面胶粉、预热后的植物油软化剂、环保活化剂和水，同 时打开第一个脱硫罐和其余脱硫罐排气口上的管道的控制阀门，将第一个脱硫罐内蒸汽压 力排至其余脱硫罐内，待所有脱硫罐内的压力平衡后，关闭其余脱离罐的控制阀门，同时打 开泄压管道上的阀门对第一个脱硫罐进行泄压，然后出料，完成脱硫操作；此时再向其余脱 硫罐内补充压力，升温进行反应。
[0018] 作为优选：所述胎面胶粉的粒径为30-32目。这样脱硫的效果较好。
[0019] 在上述技术方案中：所述过硫酸盐为过硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾。
[0020] 本发明的有益效果是：本发明采用过硫酸盐和脂肪酸组成的环保活化剂、采用以 棉籽油、松香、松焦油、菜籽油、地沟油和橄榄油组成的植物油软化剂，生产出来的产品无 味，绝不含苯类化合物，产品拉伸强度高，伸长率大，门尼值适中，达到国家一级再生橡胶 标准，在脱硫过程中，无废水废气外排，不产生臭味。同时，我们采用闭环的脱硫装置，将反 应完成后的蒸汽冲入下一个罐内迅速提升蒸汽压，这样可以减少尾气的排放，避免使用蒸 汽锅炉，节能。同时我们还利用尾气中的能量对植物油软化剂进行预热，使得反应效率提 高，加热脱硫罐的能量减少，降低能耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1为本发明脱硫装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合实施例对本发明作进一步说明：
[0023] 实施例1
[0024] 本实施例使用的脱硫装置包括至少两个脱硫罐1和植物油软化剂预热罐5,这里 优选为四个脱硫罐1。脱硫罐1的上部设有进料口和排气口，脱硫罐1下部设有出料口，每 个脱硫罐1的排气口上分别连接有管道A，每个脱硫罐1排气口上的管道A各通过一个控制 阀门2与主管道B连通，主管道B通过阀门3与泄压管道C连通，植物油软化剂预热罐5上 部设有植物油软化剂进口 5a和气体进口，植物油软化剂预热罐5下部设有植物油软化剂出 口 5b和气体出口，植物油软化剂预热罐5内设有蒸汽盘管4,蒸汽盘管4的两端分别与植物 油软化剂预热罐5上的气体进口和气体出口连通，泄压管道C与植物油软化剂预热罐5的 气体进口连通。植物油软化剂预热罐5的气体出口与现有的尾气处理装置连通。
[0025] 本实施例的无味再生橡胶的制备包括以胎面胶粉为原料，经化学脱硫、炼胶、成型 的工序。其中炼胶和成型工序为现有技术，在此不做赘述。
[0026] 脱硫的工序为：1、将胎面胶粉加入第一个脱硫罐1内，胎面胶粉的粒径为30-32 目。再加入预热后的植物油软化剂、环保活化剂和水。
[0027] 环保活化剂由过硫酸铵和脂肪酸按照重量份数比3. 5:6. 5的比例配制而成，环 保活化剂的加入量为胎面胶粉质量的〇. 18%。
[0028] 植物油软化剂由棉籽油、松香、松焦油、菜籽油、地沟油、橄榄油组成，棉籽油、松 香、松焦油、菜籽油、地沟油、橄榄油的加入量分别为胎面胶粉质量的3. 6%、0. 6%、1. 3%、 1%、0. 8%、0. 7%。
[0029] 水的加入量为胎面胶粉质量的17%。
[0030] 然后对物料进行不断的搅拌，同时加热升温至210°C，当压力达到2. 2MPa时，停止 加热，搅拌30分钟，静置5-10分钟。
[0031] 同时在其余脱硫罐1内装上胎面胶粉、预热后的植物油软化剂、环保活化剂和水， 然后打开第一个脱硫罐1和其余脱硫罐1排气口上的管道A的控制阀门2,将第一个脱硫罐 1内蒸汽压力排至其余脱硫罐1内，待所有脱硫罐1内的压力平衡后，关闭其余脱离罐1的 控制阀门2,同时打开泄压管道C上的阀门3对第一个脱硫罐1进行泄压，然后出料，完成脱 硫操作。第一个脱硫罐1出来的尾气首先用于植物油软化剂的预热。此时再向其余脱硫罐 1内补充压力，升温进行反应。
[0032] 实施例2
[0033] 本实施例的脱硫设备与实施例1相同。无味再生橡胶的制备包括以胎面胶粉为原 料，经化学脱硫、炼胶、成型的工序。其中炼胶和成型工序为现有技术，在此不做赘述。
[0034] 脱硫的工序为：1、将胎面胶粉加入第一个脱硫罐1内，胎面胶粉的粒径为30-32 目。再加入预热后的植物油软化剂、环保活化剂和水。
[0035] 环保活化剂由过硫酸钾和脂肪酸按照重量份数比3. 25:6. 75的比例配制而成， 环保活化剂的加入量为胎面胶粉质量的〇. 29%。
[0036] 植物油软化剂由棉籽油、松香、松焦油、菜籽油、地沟油、橄榄油组成，棉籽油、松 香、松焦油、菜籽油、地沟油、橄榄油的加入量分别为胎面胶粉质量的4. 6 %、1%、1. 9%、 1. 5%、1· 4%、1.3%。
[0037] 水的加入量为胎面胶粉质量的20%。
[0038] 然后对物料进行不断的搅拌，同时加热升温至230°C，当压力达到2. 6MPa时，停止 加热，搅拌20分钟，静置5-10分钟。
[0039] 同时在其余脱硫罐1内装上胎面胶粉、预热后的植物油软化剂、环保活化剂和水， 然后打开第一个脱硫罐1和其余脱硫罐1排气口上的管道A的控制阀门2,将第一个脱硫罐 1内蒸汽压力排至其余脱硫罐1内，待所有脱硫罐1内的压力平衡后，关闭其余脱离罐1的 控制阀门2,同时打开泄压管道C上的阀门3对第一个脱硫罐1进行泄压，然后出料，完成脱 硫操作。第一个脱硫罐1出来的尾气首先用于植物油软化剂的预热。此时再向其余脱硫罐 1内补充压力，升温进行反应。
[0040] 实施例3
[0041] 本实施例的脱硫设备与实施例1相同。无味再生橡胶的制备包括以胎面胶粉为原 料，经化学脱硫、炼胶、成型的工序。其中炼胶和成型工序为现有技术，在此不做赘述。
[0042] 脱硫的工序为：1、将胎面胶粉加入第一个脱硫罐1内，胎面胶粉的粒径为30-32 目。再加入预热后的植物油软化剂、环保活化剂和水。
[0043] 环保活化剂由过硫酸钠和脂肪酸按照重量份数比3:7的比例配制而成，环保活 化剂的加入量为胎面胶粉质量的0. 25%。
[0044] 植物油软化剂由棉籽油、松香、松焦油、菜籽油、地沟油、橄榄油组成，棉籽油、松 香、松焦油、菜籽油、地沟油、橄榄油的加入量分别为胎面胶粉质量的4. 0%、0. 8%、1. 5%、 1. 2%、1· 0%、1.2%。
[0045] 水的加入量为胎面胶粉质量的19%。
[0046] 然后对物料进行不断的搅拌，同时加热升温至260°C，当压力达到2. 8MPa时，停止 加热，搅拌50分钟，然后静置5-10分钟。
[0047] 同时在其余脱硫罐1内装上胎面胶粉、预热后的植物油软化剂、环保活化剂和水， 然后打开第一个脱硫罐1和其余脱硫罐1排气口上的管道A的控制阀门2,将第一个脱硫罐 1内蒸汽压力排至其余脱硫罐1内，待所有脱硫罐1内的压力平衡后，关闭其余脱离罐1的 控制阀门2,同时打开泄压管道C上的阀门3对第一个脱硫罐1进行泄压，然后出料，完成脱 硫操作；第一个脱硫罐1出来的尾气首先用于植物油软化剂的预热。此时再向其余脱硫罐 1内补充压力，升温进行反应。
[0048] 以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无 需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本【技术领域】中技术 人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的 技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【权利要求】
1. 一种无味再生橡胶的制备方法，包括以胎面胶粉为原料，经化学脱硫、炼胶、成型的 工序，其特征在于：所述化学脱硫工序中，加入胎面胶粉、环保活化剂、植物油软化剂和水； 其中环保活化剂由过硫酸盐和脂肪酸按照重量份数比3-3. 5:7-6. 5的比例配制而成，所述 环保活化剂的加入量为胎面胶粉质量的〇. 18% -0. 29% ; 所述植物油软化剂由棉籽油、松香、松焦油、菜籽油、地沟油、橄榄油组成，所述棉籽 油、松香、松焦油、菜籽油、地沟油、橄榄油的加入量分别为胎面胶粉质量的3. 6% -4. 6%、 0. 6% -1%U. 3% -1. 9%U% -1. 5%,0. 8% -1. 4%,0. 7% -1. 3% ； 所述水的加入量为胎面胶粉质量的17% -20%。
2. 根据权利要求1所述无味再生橡胶的制备方法，其特征在于：所述化学脱硫工序使 用的脱硫装置包括至少两个脱硫罐（1)和植物油软化剂预热罐（5)，所述脱硫罐（1)的上部 设有进料口和排气口，所述脱硫罐（1)下部设有出料口，每个脱硫罐（1)的排气口上分别连 接有管道（A)，每个脱硫罐（1)排气口上的管道（A)各通过一个控制阀门（2)与主管道（B) 连通，所述主管道（B)通过阀门（3)与泄压管道（C)连通，所述植物油软化剂预热罐（5)上 部设有植物油软化剂进口（5a)和气体进口，所述植物油软化剂预热罐（5)下部设有植物油 软化剂出口（5b)和气体出口，所述植物油软化剂预热罐（5)内设有蒸汽盘管（4)，所述蒸汽 盘管⑷的两端分别与植物油软化剂预热罐（5)上的气体进口和气体出口连通，所述泄压 管道（C)与植物油软化剂预热罐（5)的气体进口连通。
3. 根据权利要求2所述无味再生橡胶的制备方法，其特征在于：脱硫的工序为：（1)、将 胎面胶粉、预热后的植物油软化剂、环保活化剂和水加入第一个脱硫罐（1)内，对物料进行 不断的搅拌，同时加热升温至210-260°C，当压力达到2. 2-2. 8MPa时，停止加热，搅拌20-50 分钟，然后静置5-10分钟； (2)、在其余脱硫罐（1)内装上胎面胶粉、预热后的植物油软化剂、环保活化剂和水，同 时打开第一个脱硫罐（1)和其余脱硫罐（1)排气口上的管道（A)的控制阀门（2)，将第一 个脱硫罐⑴内蒸汽压力排至其余脱硫罐⑴内，待所有脱硫罐⑴内的压力平衡后，关闭 其余脱离罐（1)的控制阀门（2)，同时打开泄压管道（C)上的阀门（3)对第一个脱硫罐（1) 进行泄压，然后出料，完成脱硫操作；此时再向其余脱硫罐（1)内补充压力，升温进行反应。
4. 根据权利要求1-3任一项所述无味再生橡胶的制备方法，其特征在于：所述胎面胶 粉的粒径为30-32目。
5. 根据权利要求1-3任一项所述无味再生橡胶的制备方法，其特征在于：所述过硫酸 盐为过硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾。
【文档编号】C08L93/04GK104151660SQ201410383725
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】夏禄山, 卢俊 申请人:普格三鑫环保资源科技利用开发有限公司