专利名称：用废旧橡胶生产超细胶粉的方法
技术领域：
本发明涉及废旧橡胶的回收利用以及用橡胶生产超细橡胶粉。
在现有技术中，废橡胶的回收主要集中为生产再生胶，橡胶粉，通过热裂解生产化学原料，产生能量和热，以及循环废产品。在这些方法中，生产胶粉是许多国家再利用废橡胶的主要方法。所述的胶粉中小于200目的主要由冷冻和粉碎法制得。
粉碎法制得的胶粉与常规的胶粉具有相同的物理和化学性质。它是生产活性胶粉和改性胶粉的中间产物，也是生产再生橡胶的关键材料。胶粉的粒度越细，活性胶粉、改性胶粉和再生橡胶的品质越高，加到粗胶里面的量可以越大。因此，非常重要的是从废旧橡胶中得到高品质的超细胶粉。
当前，除了在低温下的粉碎方法外，就是在常温和常压下的粉碎方法。然而，当在常温下实施粉碎方法时由于切割工具产生大量热之故，胶粉通常会结焦，尽管采取了冷却措施但仍然不能彻底避免过热切割工具烧焦胶粉。至今还没有办法能够生产200-500目的胶粉。
橡胶具有良好的弹性，高密度和强度，延展性达35％。当废橡胶在室温下加工时，需要大量能量来散去粉碎过程中的产生的热量。通常，该方法只能生产出40-200目的胶粉。
因此，冷冻粉碎方法常被用来生产大于200目的胶粉。在美国专利5634599中公开了这样的方法。然而，该方法的缺陷仍然是高能耗。本发明的目的就是为克服现有技术之缺点，提供一种在常温下生产200-500目超细胶粉的方法。
发明的公开本发明人已发现，废橡胶产品可以用适宜的溶剂处理，从而很容易的粉碎。
本发明的方法包括步骤a.将废橡胶在室温下在溶解度参数小于15的溶剂中浸泡，直到其变软或发脆；b.将经过浸泡的橡胶粉碎。
在本发明的方法中，步骤a可在常温常压下进行。但是，在提高温度和压力下可以缩短浸泡时间。本发明详述根据本发明的方法，在进行步骤a之前，废橡胶可以被切割成10-50厘米的碎块以便增加与溶剂的接触面积。
本发明中所述的废橡胶优选选自天然橡胶，苯乙烯丁烯橡胶和顺丁橡胶。
本发明中所用的溶剂选自那些溶解度系数小于20的溶剂。优选地，所用溶剂的溶解度系数小于18，最好地，所述溶解度系数小于15。
本发明中所述的溶解度系数的定义如现有技术。例如，所述的溶解度参数可以用δ代表，其中δ=ΔE/V]]>ΔE代表共混组份的内聚能差，V为组份的摩尔体积。请参见Scott R.L，J.Chem.Phys.，1941，9440。
常见溶剂的溶解度参数6的数值请参见《橡胶与塑料的共混改性》一书，由中国石化出版社出版，第一版，1996年10月。
本发明中所述的溶剂通常为有机溶剂，选自脂族烃或芳香烃，酮类(醛类)，酯类，和醚类，所述溶剂可以是被一个或多个取代基取代的或未取代的，或它们的混合物。
所述的脂族烃包括烷烃，烯烃，炔烃和环状烃，通常它们含4-40个碳原子。
所述取代基选自卤素，低级烷基，低级烯基，低级炔基，低级烷氧基，低级烷硫基，低级烯氧基，低级烯硫基，低级炔氧基，低级炔硫基等。取代基的数目可以为1到3个。
所述的低级烷基，低级烯基，低级炔基，低级烷氧气，低级烷硫基，低级烯硫基，和低级炔硫基取代基包含1-6个碳原子。
在脂族烃中，含有4到6个碳的化含物和其混合物在本发明中是优选的，己烷，溶剂石脑油，以及煤油是更好的。
氯是优选的取代基，脂族烃中被卤素取代的那些如二氯甲烷、氯仿和四氯化碳是优选使用的溶剂。
在取代的芳香烃中被氯和低级烷基取代的化含物如氯苯、甲苯和二甲苯是优选的。
用于本发明的其它优选溶剂包括呋喃、四氢呋喃、二硫化碳、松焦油、松节油和机油等。
本发明的方法可以在常温常压下进行，但在较高的温度和压力下可以缩短处理时间。对那些具有高熔点和较高粘度的溶剂来说必须提高操作温度。步骤a通常在常温常压下进行30分钟到3小时。
本发明方法的处理温度依赖于所用溶剂的沸点。操作温度可在低于沸点的某个温度进行。在较高温度进行时，可以使用回流装置如冷凝器。
本发明之目的的实现基于下列原理溶剂分子的浸入，可以增加橡胶大分子链间的距离，因而分子间的引力作用会减小。如此，经处理的橡胶则会变软或发脆。软化或发脆的橡胶将会被很容易地用常规粉碎机粉碎成200-500目的胶粉。
然而，应该注意的是经溶剂处理的废橡胶粉必须快速进行步骤b，因为如果搁置时间太长，溶剂挥发后，则橡胶将恢复到其原始状态。通常情况下，步骤b适宜在步骤a后80分钟内进行。
本发明将用以下实施例进行更详细地说明。
实施例1将1000kg的废轮胎(切割成30-50毫米小块)加到直立的密闭容器(Ф1600，L4000)中，容器中加入1000L的120号溶剂石脑油。废橡胶浸泡到其变脆或肿胀。在本实施例中浸泡时间为52分钟。此时，经浸泡的橡胶小块可用手轻松地碾碎。肿胀橡胶用水平橡胶粉碎机粉碎成20目的橡胶粉后，再用滚桶橡胶粉碎机进一步粉碎。将得到的胶粉进行筛分得到325目的超细胶粉。
权利要求
1.一种用橡胶生产超细胶粉的方法，包括步骤a).将废橡胶在室温下，在溶解度参数小于20的溶剂中浸泡，直到其变软或发脆；b).将经过浸泡的橡胶粉碎。
2.根据权利要求1的方法，其中所述的步骤溶解度参数小于18。
3.根据权利要求2的方法，其中所述的步骤溶解度参数小于15。
4.根据权利要求1的方法，其中步骤a)在常温常压下进行。
5.根据权利要求1的方法，其中所述溶剂选自脂族烃或芳香烃，酮类(醛类)，酯类，和醚类，所述溶剂可以是被一个或多个取代基取代的或未取代的，或它们的混合物。
6.根据权利要求5的方法，其中所述的脂族烃包括含4-40个碳原子的烷烃，烯烃，炔烃和环状烃。
7.根据权利要求5的方法，其中所述取代基选自卤素，低级烷基，低级烯基，低级炔基，低级烷氧基，低级烷硫基，低级烯氧基，低级烯硫基，低级炔氧基，低级炔硫基等。
8.根据权利要求5的方法，其中所述溶剂选自己烷，溶剂石脑油煤油，及其混合物。
9.根据权利要求1-8任一权利要求的方法，其中所述废橡胶选自天然橡胶，苯乙烯丁烯橡胶和顺丁橡胶。
全文摘要
本发明提供了一种用废橡胶生产超细胶粉的方法,包括步骤:a)将废橡胶在一定温度下在溶解度参数小于20的溶剂中浸泡,直到其变软和发脆;b)将经过浸泡的橡胶粉碎。
文档编号B29B17/00GK1378573SQ00813897
公开日2002年11月6日 申请日期2000年2月24日 优先权日1999年8月5日
发明者邢力 申请人:邢力