一种提高转速制备环保高强力再生胶的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种提高转速制备环保高强力再生胶的方法，属于再生胶制备方法技术领域。
【背景技术】
[0002]近年来我国轮胎需求及报废量都急剧上升，每年废旧轮胎产生量超过2亿条。中国再生胶产量占世界产量的80%以上，成为全球最大的生产、消费与出口大国。废胶再生成为资源再利用、生态环境保护和可持续发展的重大需求。
[0003]再生胶产品必须具备优良的机械性能和环保性能才能满足出口和市场的要求，在机械性能方面要求其拉伸强度必须达到10?20 MPa，扯断伸长率必须达到350?450 %。在环保性能方面要求其符合欧盟REACH标准和国家环保标准。这种环保高强力再生胶可拓展其在工程轮胎、农用轮胎、耐老化橡胶制品、健身地毯、操场塑胶跑道、儿童玩具和生活用品等领域的应用，可广泛应用于工业、交通、国防、航天和日常生活中。中国再生胶性能、生产技术和装备水平都处于世界领先水平，本专利技术可将市场拓展到了欧洲、美洲等近百个国家和地区。
[0004]但众多企业的再生胶产品拉伸强度仅约为6?lOMPa，扯断伸长率约为200?350%。在不降低再生胶含胶率的前提下，目前提高机械性能的方法有:(1)提高胶粉的目数。(2)在再生胶中添加生胶。(3)改变软化剂的品种。这些手段能将机械性能在原来的基础上提高1?4 MPa，但成本均提高了 10?15%，而且增加了加工工序，生产效率也有所下降。
[0005]不需提高成本，利用流变学理论通过改变高温再生硫化设备主要工艺条件转子转速来提高再生胶的力学性能是一种急需开发的技术。在再生过程中，在传统再生转子转速的基础上提高转速，改变转子间的剪切速比，使再生物料从层流出现湍流，受到的剪切力和挤压力增大，使质地更加均匀，胶粉再生程度提高，保证了机械性能提高，再生时间缩短。
【发明内容】
[0006]为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种提高转速制备环保高强力再生胶的方法，按如下步骤制备:
步骤1)选材粉碎:筛选拉伸强度为20 MPa以上的轮胎外胎，将其粉碎至60?80目，制得废旧轮胎外胎胶粉；
步骤2)过筛磁选:对废旧轮胎外胎胶粉，进行过筛磁选；
步骤3)称量:按质量份数称取各原料，过筛磁选后的废旧轮胎外胎胶粉100份，再加入活化剂420，0.3?0.5份(多烷基苯酚二硫化物)为主活化剂，硬脂酸0.9?1.2份为辅助活化剂；
步骤4)脱硫:将称量好的各原料，放入脱硫设备中，利用脱硫设备在250?350°C下进行脱硫；在高温再生脱硫过程中，废旧轮胎外胎胶粉中产生的多环芳烃等有毒有害物质在高温下挥发出来，待冷却到室温，采用真空装置集聚吸收处理后，排料制得再生胶料；
所述的脱硫设备为:回转磁力驱动反应釜和两根螺杆的速比为1:1.2，长度为4m的双螺杆挤出机两种设备进行联合脱硫；
所述的采用两种设备进行联合脱硫的工艺条件为:先用双螺杆挤出机进行脱硫，将螺杆转速从75r/min逐级提高到100r/min，温度控制在260-300°C ;再用回转磁力驱动反应爸设备进行脱硫，反应爸转子转速从40r/min逐级提高到350r/min，脱硫时间控制在45?60min，温度控制在 300-320°C ；
步骤5)精炼:在精炼机上将上述再生胶料进行精炼lOmin ;
步骤6)成型压片；
步骤7)根据国标《再生橡胶》GB/T 13460-2008再生胶配方依次将各种配合剂加入到精炼好的再生胶中进行混炼，然后将混炼好的再生胶硫化，停放24h后，对胶料进行性能测试。
[0007]—种提高转速制备环保高强力再生胶的方法，其特征在于:按如下步骤制备:
步骤1)选材粉碎:筛选拉伸强度为20 MPa以上的轮胎外胎，将其粉碎至60?80目，
制得废旧轮胎外胎胶粉；
步骤2)过筛磁选:对废旧轮胎外胎胶粉，进行过筛磁选；
步骤3)称量:按质量份数称取各原料，过筛磁选后的废旧轮胎外胎胶粉100份，再加入活化剂420，0.3?0.5份(多烷基苯酚二硫化物)为主活化剂，硬脂酸0.9?1.2份为辅助活化剂；
步骤4)脱硫:将称量好的各原料，放入脱硫设备中，利用脱硫设备在250?350°C下进行脱硫；在高温再生脱硫过程中，废旧轮胎外胎胶粉中产生的多环芳烃等有毒有害物质在高温下挥发出来，待冷却到室温，采用真空装置集聚吸收处理后，排料制得再生胶料；
所述的脱硫设备为:回转磁力驱动反应釜，进行单设备脱硫；
所述的采用回转磁力驱动反应釜设备进行脱硫的工艺条件为:将反应釜转子转速从40r/min逐级提高到350?400r/min，脱硫时间控制在120min ；
步骤5)精炼:在精炼机上将上述再生胶料进行精炼lOmin ;
步骤6)成型压片；
步骤7)根据国标《再生橡胶》GB/T 13460-2008再生胶配方依次将各种配合剂加入到精炼好的再生胶中进行混炼，然后将混炼好的再生胶硫化，停放24h后，对胶料进行性能测试。
[0008]一种提高转速制备环保高强力再生胶的方法，其特征在于:按如下步骤制备:
步骤1)选材粉碎:筛选拉伸强度为20 MPa以上的轮胎外胎，将其粉碎至60?80目，
制得废旧轮胎外胎胶粉；
步骤2)过筛磁选:对废旧轮胎外胎胶粉，进行过筛磁选；
步骤3)称量:按质量份数称取各原料，过筛磁选后的废旧轮胎外胎胶粉100份，再加入活化剂420，0.3?0.5份(多烷基苯酚二硫化物)为主活化剂，硬脂酸0.9?1.2份为辅助活化剂；
步骤4)脱硫:将称量好的各原料，放入脱硫设备中，利用脱硫设备在250?350°C下进行脱硫；在高温再生脱硫过程中，废旧轮胎外胎胶粉中产生的多环芳烃等有毒有害物质在高温下挥发出来，待冷却到室温，采用真空装置集聚吸收处理后，排料制得再生胶料；
所述的脱硫设备为:两根螺杆的速比为1:1.2，长度为4m的双螺杆挤出机，进行单设备脱硫；
所述的采用双螺杆挤出机设备进行脱硫的工艺条件为:将螺杆转速从75r/min逐级提高到 100 ?120r/min ；
步骤5)精炼:在精炼机上将上述再生胶料进行精炼lOmin ;
步骤6)成型压片；
步骤7)根据国标《再生橡胶》GB/T 13460-2008再生胶配方依次将各种配合剂加入到精炼好的再生胶中进行混炼，然后将混炼好的再生胶硫化，停放24h后，对胶料进行性能测试。
[0009]本发明的有益效果是:
1、在再生过程中转子转速在一定范围内提高，再生胶的拉伸强度有了较大幅度的提高，约能提高5?8 MPa，扯断伸长率提高了 100?200%。同时再生时间缩短，再生效率有所提尚；
2、主再生活化剂420与辅助再生活化剂硬脂酸并用，协同效应突出，再生胶的拉伸强度提高了 5?15MPa ；
3、所述的采用回转磁力驱动反应釜和双螺杆挤出机联合进行脱硫，生产效率比单独使用一种设备有所提高，拉伸强度有所提高；
4、由于对废旧轮胎制品进行了分级筛选，原材料胶粉的目数较高(60目?80目)，提高转速后从而有效保证了环保再生胶产品的机械性能最大能达到拉伸强度20 MPa，扯断伸长率最大能达到550 % ;
5、高温高压再生工艺方法为橡胶胶粒在250?350°C高温下隔绝空气再生，橡胶分子链迅速断开，无氧化损耗，再生胶产品保持优异的理化性能；负压下排除有毒有害气体，祛除了高压容器的爆炸风险。
【具体实施方式】
[0010]下面结合实施例对本发明作进一步说明。
[0011]实施例1
所选用的脱硫设备为tcfd2型回转磁力驱动反应釜(规格tcfd2-3L);
提高转速制备环保高强力再生胶的具体制备步骤如下:
步骤1)选材、粉碎:筛选优质的拉伸强度为20 MPa以上的废旧轮胎外胎，将其粉碎至60目，制得废旧轮胎外胎胶粉；
步骤2)过筛磁选:对粉碎的废旧轮胎外胎胶粉进行过筛磁选，目的是去除金属杂质；步骤3)称量:按质量份数称取各原料:过筛后废旧轮胎外胎胶粉100份，0.4份活化剂420，硬脂酸0.9份;
步骤4)脱硫步骤:将称量好的各原料放入回转磁力驱动反应釜在350°C下，将反应釜转子转速从40r/min逐级提高到400r/min恒定，脱硫时间控制在120min ；
步骤5)祛除多环芳烃:废旧轮胎外胎胶粉在脱硫设备回转磁力驱动反应釜再生过程中，产生的多环芳烃等有毒有害物质在高温下挥发出来，在冷却到室温后排料前采用真空装置集聚吸收处理；
步骤6)精炼:在精炼机上将胶料进行精炼lOmin ;
步骤7)成型