专利名称：钢化橡胶及其制品的制造方法
技术领域：
本发明涉及橡胶的旧废制品利用，特别是废旧橡胶轮胎和橡胶制品下脚料的利用。随着人民生活条件日益改善，汽车、自行车的使用日益普遍，橡胶制品如轮胎的使用也随之增长，但旧废轮胎也日益增多，废弃的旧轮胎无法处理，堆积成山影响环境美观也容易孳生蚊蝇已形成了公害。利用旧轮胎生产再生胶可以解决此问题，但生产时须将旧轮胎中的帘子布与橡胶分离开来，然后炼制成再生胶，将帘子布与橡胶分开的工序，劳动强度很大粉尘很多，既消耗大量工时，又污染环境。且再生橡胶无论质量上，还是从用途上，都不能与原有橡胶相比，只能做要求不高的低级制品。在中国专利申请89105652.1，公开了废余附橡胶纤维的处理方法及其用途，目的是利用废余附橡胶纤维，将其处理后掺入橡胶中，做为充填剂，用做橡胶制品如轮胎的胎冠胶，鞋底的大底胶等，但废余橡胶纤维仅占总成份的1.8～16.8%(从实施例中可知)，不能大量掺入，也不能解决废旧橡胶轮胎的利用。
为了解决旧废轮胎的处理问题，使旧废轮胎能被利用制成一种具有特殊性能的材料，并由此制成许多有用的产品，既解决了废旧轮胎的污染环境，又能为社会提供一种新的材料及其制品。本发明提供了一种称为钢化橡胶的新型材料及其制品，它是由占总成份94～96%的旧废轮胎和橡胶制品下脚材料为主，经配以辅料加工制出，将废轮胎切割破碎时，废轮胎上附着的帘子布不必取下，既节省了体力劳动，改善了工作环境防止了污染，又能利用该帘子布增强制品性能。该制成的新型材料钢化橡胶，其比重为1.35～1.55，其性能可达到抗弯强度40MPa;抗拉强度26MPa;抗冲击强度2.5MPa;耐热(马丁耐热)80℃。
用这种材料可制成各种制品，如水池、阀门、建筑管道、模板、汽车踏板、垫板等，其强度大重量轻，耐酸、碱且成本低。
本发明是这样实现的，它至少包括以下几道工序切割、破碎、混炼、热炼出片、硫化定型。首先将废旧轮胎和橡胶制品下脚料切割并破碎，将破碎的废轮胎和橡胶制品下脚材料按重量比为1∶1～3混炼，根据其性能要求和工艺需要加入增塑剂、补强剂、促进剂、软化剂和硫化剂;混炼可在常规的开式橡胶混炼机上进行，使各种成分均匀混合，保持辊筒的温度为45～55℃，将废橡胶轮胎中的帘子布经混炼时的滚轧，撕裂分开成原始的细纤维，使该纤维均匀分布在混合物中，形成了骨架增强了其抗冲击性能。增塑剂可为二丁脂，补强剂可为碳黑，促进剂可为T.M.T.D.，CZ，D等，硫化剂可为硫磺，软化剂可为石蜡、硬脂酸和机油。当需要时也可在破碎成块的废橡胶轮胎和橡胶制品下脚料混合物中加入填充剂，以代替该混合物，填充剂可为碳酸钙、陶土等价廉物品，以节约原材料。然后进行热炼出片，可在常规的开式橡胶热炼机上进行，保持热炼温度为35～45℃。然后进行硫化定型，可在常规的平板硫化机和硫化罐上进行，此为制品的最后一道工序，该工序分二步进行，第一步将热炼出片后的混合物放入制品模具中，模具压力为20～24.5MPa，通入蒸汽温度为133℃，压力为0.2MPa，保持9分钟。第二步将第一步的在制品再放入硫化罐中进行硫化，通入蒸汽压力为0.15MPa～0.3MPa，在罐中逐步升温升压，二步硫化总时间约为180～210分钟，经硫化定型后，制成种种产品。以上所说为本色钢化橡胶的颜色，是与原料颜色相同，如需制成种种颜色，则在混合原料工序时加入所需的颜色。
本发明钢化橡胶的制造方法、工艺简捷，操作容易。不仅为国家节约了钢材、木材，减少了污染环境，而且还能给生产厂家带来可观的经济效益。钢化橡胶的物理性能见下表钢化橡胶的物理性能试验项目高级制品一般制品抗拉强度MPa25.00～26.0018.00～20.00抗弯强度MPa30.00～40.0017.00～20.00冲击强度MPa1.80～2.5010.00～15.00伸长率(%)3.60～6.502.00～4.00比重1.35～1.451.45～1.55耐热(马丁耐热)℃60.00～80.0050.00～60.00
实施例1取经切割破碎的废橡胶轮胎1900克和橡胶制品下脚料1900克，混炼，加入二丁脂21.2克，碳黑52.8克，促进剂T.M.T.D.3.6克，CZ2.4克，D2克，硫磺43.6克，机油16克，石蜡3克，硬脂酸3.4克保持混炼时的温度为45～55℃，使各种成份均匀分布，并将废橡胶轮胎中的帘子布经机械剪切、撕裂，分散成细纤维均匀分布在混合物中;经放置2～4小时，然后将该混合物热炼出片，保持热炼温度为35～45℃。然后硫化定型，硫化定型工序分为二步，第一步将热炼出片的混合物放入制品模具中，在模具压力为20～24.5MPa，通入温度为133℃、压力为0.2MPa的蒸汽，保持9分钟，第二步将该在制品第二次进硫化罐硫化，通入蒸汽压力为0.15～0.3MPa，在罐中逐步升温升压，二步硫化总时间约为180～210分钟，经硫化定型后，出模即成制品。
实施例2取经切割破碎成块的废橡胶轮胎1174克和橡胶制品下脚料1170克和碳酸钙或陶土1500克混炼，并加入二丁脂21.2克，碳黑52.8克，促进剂T.M.T.D.3.6克，CZ2.4克，D2克，硫磺43.6克，机油16克，石蜡3克，硬脂酸3.4克，以后的操作同实施例1。
实施例3取经切割、破碎成块的废橡胶轮胎950克和橡胶制品下脚料2850克按实施例1的方法进行加工。
实施例4取经切割、破碎成块的废橡胶轮胎600克和橡胶制品下脚料1744克，碳酸钙1500克，按实施例2的方法加工。
以上四种实施例在混炼工序时的配方为基本配方，在生产实践中，可按炼胶容量成比例地投入各组分。在实施例中，制品的样块经检验均符合本文中所列的钢化橡胶物理性能表中的指标。
权利要求
1.一种利用废轮胎和橡胶制品下脚料制造钢化橡胶及其制品的方法，其特征在于它至少包括切割、破碎、混炼、热炼出片和硫化定型工序，在混炼工序时，将经切割、破碎、混炼、热炼出片和硫化定型工序，在混炼工序时，将经切割、破碎的废橡胶轮胎和橡胶制品下脚料按重量比为1∶1～3混炼，加入增塑剂、补强剂、促进剂、软化剂和硫化剂；将上述混合物进行混炼时，使各种成分均匀混合，将废橡胶轮胎中的帘子布撕裂分散成细纤维，均匀分布在混合物中。
2.按权利要求1中所述的方法，其特征在于在混炼工序时加入充填剂。
3.按权利要求1或2中所述的方法，其特征在于当混炼时温度保持为45～55℃。
4.按权利要求1或2中所述的方法，其特征在于当热炼出片时，保持的温度为35～45℃。
5.按权利要求1或2中所述的方法，其特征在于当硫化定型时，分二步进行，第一步将热炼出片后的混合物放入模具中，在模具压力为20～24.5MPa，通入压力机的蒸汽温度为133℃，压力为0.2MPa下，保持9分钟;第二步，将在制品再次装入硫化罐，通入蒸汽0.15～0.3MPa，逐步升温升压，延长至180～210分钟。
6.按权利要求1或2中所述的方法，其特征在于所说的增塑剂为二丁脂;补强剂为碳黑;促进剂为T.M.T.D.、CZ、D;软化剂为硬脂酸、石蜡和机油;硫化剂为硫黄。
7.按权利要求2中所述的方法，其特征在于所说的充填剂为碳酸钙或陶土。
全文摘要
一种利用废旧橡胶轮胎制造钢化橡胶及其制品的方法，将旧废轮胎破碎成块与橡胶制品下脚料按重量比1∶1～3混炼，根据需要，加入增塑剂、补强剂，促进剂、操作油、活性剂和硫化剂，将橡胶轮胎中的帘子布经混炼时的滚轧撕裂分开成原始的细纤维，并均匀分布在混合物中形成骨架，然后进行热炼出片，硫化定型制成产品。本产品重量轻、强度大、耐酸碱、成本低廉。
文档编号C08J11/00GK1084116SQ92110489
公开日1994年3月23日 申请日期1992年9月15日 优先权日1992年9月15日
发明者孙元墀 申请人:孙元墀