一种以废旧轮胎的硫化橡胶粉生产再生橡胶的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种以废旧轮胎的硫化橡胶粉生产再生橡胶的方法。
【背景技术】
[0002]我国以轮胎为主的橡胶消费持续高增长，使中国成为世界最大的废橡胶产生国，废旧橡胶的综合利用是橡胶工业循环经济的核心，对于降低我国橡胶资源对外依存度，节约石化资源，保护环境具有重要意义。利用物理，化学或者生物等方法，打开废橡胶三维交联网络，制备再生胶是目前我国废橡胶循环再利用的最主要方式。
[0003]目前，在再生橡胶制作加工领域，通常把废旧橡胶制品例如废旧轮胎加工成橡胶粉，再对橡胶粉进行脱硫处理，然后把脱硫后的橡胶粉直接进行精炼处理，这种方法的缺点是经脱硫处理的橡胶粉堆积成一堆不能及时散热，中部仍有较高的温度，胶粉仍在进行脱硫反应，橡胶主链受破坏，无法保持再生胶强度及扯断伸长率，导致再生胶品质下降。同时再生橡胶生产过程，尤其是再生胶的生产，除有二次污染的治理外，主要是其高压、高温的生产条件及反应不可控，结构难调的经验操作方法，使产品质量不能科学控制。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题，就是提供一种以废旧轮胎的硫化橡胶粉生产再生橡胶的方法。本发明从硫化胶粉的性质出发，深入的研究了目前再生橡胶的生产过程和硫化胶粉在S-S键、C-S键的断裂及接枝改性、共混改性的变化，提出用双螺杆的挤压、剪切、捏合的功能，更集中利用弹性体聚合物的化学反应，进行弹性材料高性能塑化和功能化，即通过双螺杆挤出机反应挤出的方法进行熔融共混改性，可快速方便的制备功能化、系统化、满足不同场合应用的专用再生橡胶。本方法实现了再生橡胶生产无污染、无公害、绿色环保。
[0005]解决上述第一个技术问题，本发明采用的技术方案是:
[0006]一种以废旧轮胎的硫化橡胶粉生产再生橡胶的方法，包括以下步骤:
[0007]SI胎圈处理:将选用废旧轮胎作为生产原料，对废旧轮胎进行切圈处理，切下的胎圈经搓丝后得到圈口钢丝和橡胶；
[0008]S2整胎破碎:将得到的圈口钢丝和橡胶用整胎破碎机进行整胎破碎，得到50mm X 50mm的橡胶块；
[0009]S3胶块细粉碎:将50mmX 50mm的橡胶块通过破胶机进行细粉碎处理，得到1.4mm以下的胶粒，其中1.4mm以上的胶粒返回破胶机进行再次粉碎；
[0010]S4将1.4mm以下的胶粒经过筒辊式永磁磁选机进行三次磁选，磁滚筒场强800-1000 mT，将胶粒中混杂的钢丝分离出来，得到粗胶粒；
[0011]S5将粗胶粒通过30目分级筛进行筛选，得到细胶粒；
[0012]S6磨粉处理:将细胶粒通过纤维分离机进行纤维分离后，用60-80目的精细磨粉机进行研磨，得到粗胶粉；
[0013]S7胶粉后处理:将粗胶粉用50目分级筛进行筛选，得到硫化橡胶粉；
[0014]S8喂料准备处理:将硫化橡胶粉与10-12%质量的软化剂和15-18%质量的活化剂一起混合，在搅拌机中搅拌至均勻，转速为30-40转/min ；
[0015]S9塑化处理:将搅拌后的硫化橡胶粉放入双流道同向双螺杆挤出机，温度控制在200-250°C，压力达到3-5MPa条件下，时间为30_40min，得到塑化橡胶粉；
[0016]SlO共混捏合:将塑化橡胶粉在双流道同向双螺杆挤出机中推入捏合流道，冷却温度控制在120-180°C，压力达到2-3MPa条件下，通过捏炼和混炼过程得到再生橡胶。
[0017]所述的1.4mm以下的胶粒经过筒辊式永磁磁选机进行三次磁选，磁滚筒最佳场强是 800mT。
[0018]所述的软化剂为链烷烃、环烷烃和芳烃中的一种。
[0019]所述的活化剂为磷酸乙二胺、磷酸丙二胺、二甲苯和氟硅酸钠中的一种。
[0020]所述的硫化橡胶粉与软化剂和活化剂一起混合搅拌，其搅拌机最佳转速为30转/min。
[0021]所述的双流道同向双螺杆挤出机是全啮合方式的挤出机。
[0022]所述的搅拌后硫化橡胶粉放入双流道同向双螺杆挤出机，最佳温度为250°C，压力5MPa，时间为 40min。
[0023]所述的塑化橡胶粉在双流道同向双螺杆挤出机中推入捏合流道，最佳温度为l80°c，压力 3MPa。
[0024]有益效果:本发明在深入研究再生橡胶和橡胶制品的生产工艺及质量要求的同时，对高分子材料聚合物使用双螺杆技术的反应挤出过程中流动与混合、反应与形态、产物结构与性能、挤出和剪切等进行研究，发现其加工的性能能够满足硫化橡胶粉在双螺杆挤出机上的加工，并通过其在加工过程中产生的高压、剪切、撕裂，加上温度的控制，分段捏炼，同时控制反应时间，能够达到硫化橡胶到塑化橡胶的部分复原，满足橡胶生产的使用要求。本发明从硫化胶粉的性质出发，深入的研究了目前再生橡胶的生产过程和硫化胶粉在S-S键、C-S键的断裂及接枝改性、共混改性的变化，提出用双螺杆的挤压、剪切、捏合的功能，更集中利用弹性体聚合物的化学反应，进行弹性材料高性能塑化和功能化，即通过双螺杆挤出机反应挤出的方法进行熔融共混改性，可快速方便的制备功能化、系统化、满足不同场合应用的专用再生橡胶。本方法实现了再生橡胶生产无污染、无公害、绿色环保。
【具体实施方式】
[0025]实施例一，一种以废旧轮胎的硫化橡胶粉生产再生橡胶的方法，包括以下步骤:
[0026]SI胎圈处理:将选用废旧轮胎作为生产原料，对废旧轮胎进行切圈处理，切下的胎圈经搓丝后得到圈口钢丝和橡胶；
[0027]S2整胎破碎:将得到的圈口钢丝和橡胶用整胎破碎机进行整胎破碎，得到50mm X 50mm的橡胶块；
[0028]S3胶块细粉碎:将50mmX 50mm的橡胶块通过破胶机进行细粉碎处理，得到1.4mm以下的胶粒，其中1.4mm以上的胶粒返回破胶机进行再次粉碎；
[0029]S4将1.4mm以下的胶粒经过筒辊式永磁磁选机进行三次磁选，磁滚筒场强800mT，将胶粒中混杂的钢丝分离出来，得到粗胶粒；
[0030]S5将粗胶粒通过30目分级筛进行筛选，得到细胶粒；
[0031]S6磨粉处理:将细胶粒通过纤维分离机进行纤维分离后，用60-80目的精细磨粉机进行研磨，得到粗胶粉；
[0032]S7胶粉后处理:将粗胶粉用50目分级筛进行筛选，得到硫化橡胶粉；
[0033]S8喂料准备处理:将硫化橡胶粉与10-12%质量的软化剂和15_18%质量的活化剂一起混合，在搅拌机中搅拌至均勻，转速为30转/min ；
[0034]S9塑化处理:将搅拌后的硫化橡胶粉放入双流道同向双螺杆挤出机，温度控制在250°C，压力达到5MPa条件下，时间为40min，得到塑化橡胶粉；
[0035]SlO共混捏合:将塑化橡胶粉在双流道同向双螺杆挤出机中推入捏合流道，冷却温度控制在180°C，压力达到3MPa条件下，通过捏炼和混炼过程得到再生橡胶。
[0036]实施例二，其与实施例一不同之处仅在于:将1.4mm以下的胶粒经过筒辊式永磁磁选机进行三次磁选，磁滚筒场强1000 mT。
[0037]实施例三，其与实施例二不同之处仅在于:将硫化橡胶粉与10-12%质量的软化剂和15-18%质量的活化剂一起混合，在搅拌机中搅拌至均匀，转速为40转/min。
[0038]实施例四，其与实施例三不同之处仅在于:将搅拌后的硫化橡胶粉放入双流道同向双螺杆挤出机，温度控制在200°C，压力达到3MPa条件下，时间为30min，得到塑化橡胶粉。
[0039]实施例五，其与实施例四不同之处仅在于:将塑化橡胶粉在双流道同向双螺杆挤出机中推入捏合流道，冷却温度控制在120°C，压力达到2MPa条件下，通过捏炼和混炼过程得到再生橡胶。
【主权项】
1.一种以废旧轮胎的硫化橡胶粉生产再生橡胶的方法，包括以下步骤: SI胎圈处理:将选用废旧轮胎作为生产原料，对废旧轮胎进行切圈处理，切下的胎圈经搓丝后得到圈口钢丝和橡胶； S2整胎破碎:将得到的圈口钢丝和橡胶用整胎破碎机进行整胎破碎，得到50mmX50mm的橡胶块； S3胶块细粉碎:将50mmX50mm的橡胶块通过破胶机进行细粉碎处理，得到1.4mm以下的胶粒，其中1.4mm以上的胶粒返回破胶机进行再次粉碎； S4将1.4mm以下的胶粒经过筒辊式永磁磁选机进行三次磁选，磁滚筒场强800-1000mT，将胶粒中混杂的钢丝分离出来，得到粗胶粒； S5将粗胶粒通过30目分级筛进行筛选，得到细胶粒； S6磨粉处理:将细胶粒通过纤维分离机进行纤维分离后，用60-80目的精细磨粉机进行研磨，得到粗胶粉； S7胶粉后处理:将粗胶粉用50目分级筛进行筛选，得到硫化橡胶粉； S8喂料准备处理:将硫化橡胶粉与10-12%质量的软化剂和15-18%质量的活化剂一起混合，在搅拌机中搅拌至均勻，转速为30-40转/min ； S9塑化处理:将搅拌后的硫化橡胶粉放入双流道同向双螺杆挤出机，温度控制在200-250°C，压力达到3-5MPa条件下，时间为30_40min，得到塑化橡胶粉； SlO共混捏合:将塑化橡胶粉在双流道同向双螺杆挤出机中推入捏合流道，冷却温度控制在120-180°C，压力达到2-3MPa条件下，通过捏炼和混炼过程得到再生橡胶。
2.根据权利要求1所述的以废旧轮胎的硫化橡胶粉生产再生橡胶的方法，其特征是:所述的1.4mm以下的胶粒经过筒辊式永磁磁选机进行三次磁选，磁滚筒最佳场强是800mT。
3.根据权利要求1所述的以废旧轮胎的硫化橡胶粉生产再生橡胶的方法，其特征是:所述的软化剂为链烷烃、环烷烃和芳烃中的一种。
4.根据权利要求1所述的以废旧轮胎的硫化橡胶粉生产再生橡胶的方法，其特征是:所述的活化剂为磷酸乙二胺、磷酸丙二胺、二甲苯和氟硅酸钠中的一种。
5.根据权利要求1所述的以废旧轮胎的硫化橡胶粉生产再生橡胶的方法，其特征是:所述的硫化橡胶粉与软化剂和活化剂一起混合搅拌，其搅拌机最佳转速为30转/min。
6.根据权利要求1所述的以废旧轮胎的硫化橡胶粉生产再生橡胶的方法，其特征是:所述的双流道同向双螺杆挤出机是全啮合方式的挤出机。
7.根据权利要求1所述的以废旧轮胎的硫化橡胶粉生产再生橡胶的方法，其特征是:所述的搅拌后硫化橡胶粉放入双流道同向双螺杆挤出机，最佳温度为250°C，压力5MPa，时间为40min。
8.根据权利要求1所述的以废旧轮胎的硫化橡胶粉生产再生橡胶的方法，其特征是:所述的塑化橡胶粉在双流道同向双螺杆挤出机中推入捏合流道，最佳温度为180°C，压力3MPa0
【专利摘要】一种以废旧轮胎的硫化橡胶粉生产再生橡胶的方法，从硫化胶粉的性质出发，深入的研究了目前再生橡胶的生产过程和硫化胶粉在S-S键、C-S键的断裂及接枝改性、共混改性的变化，提出用双螺杆的挤压、剪切、捏合的功能，更集中利用弹性体聚合物的化学反应，进行弹性材料高性能塑化和功能化，即通过双螺杆挤出机反应挤出的方法进行熔融共混改性，可快速方便的制备功能化、系统化、满足不同场合应用的专用再生橡胶。本方法实现了再生橡胶生产无污染、无公害、绿色环保。
【IPC分类】B29B17-04, C08L17-00, B29B7-00, C08J11-10
【公开号】CN104526895
【申请号】CN201310309081
【发明人】李东莱, 张志伟, 王俭
【申请人】宁夏亿能橡塑有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2013年7月22日