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一种旧弃弹性体的再生方法

阅读:794发布:2021-01-18

专利汇可以提供一种旧弃弹性体的再生方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种旧弃弹性体的再生方法,在再生处理的助剂组中采取了一种或一种以上的技术措施:包括使用由 植物 仁、果,含油脱色渣泥或/和弹性体常用 软化 剂等无臭物料作软化剂,以及通过优化软化剂组合,在提高软化剂功效的前提下,减少软化剂投量;使用无臭的活化剂;使用抗 氧 防老剂;使用 吸附 剂、工业渣土、动植物骨、壳、秸秆等粉屑或/和弹性体常用的补强填充剂作粉末辅料;在 橡胶 机械中借助再生助剂对旧弃弹性体进行无污染处理;得到细于等于80目的精细胶粉,或得到一种含旧弃弹性体在5~95%的无臭且对橡塑业的混炼胶具有软化、嚼解、补强、填充、硫化活性功能的塑化胶粉或精细胶粉的母料或母胶产品。所得的产品能在橡、塑业中作原辅料使用。,下面是一种旧弃弹性体的再生方法专利的具体信息内容。

1.一种旧弃弹性体的再生方法,其特征在于:所述的旧弃弹性体的再生方法包括如下两个步骤:
步骤(1):系将粒度为细于等于20目至粗于80目的旧弃弹性体颗粒与再生助剂组以干重计按100份:5.3~43份的比例混合后,置于橡胶加工机械中,进行包括混合、粉碎、筛分、加热以及捏炼、造粒的无害化再生加工处理,得到塑化胶粉母料或母胶,或得到95%以上粉体粒度细于等于80目的精细胶粉混合物,未过80目的物料返回上述橡胶加工机械中循环处理;
步骤(2):系将步骤(1)所得的产物与配合剂分别按比例称量后一起置于混合机械中,通过搅拌或再经捏合混匀处理后,得到含有塑化胶粉或/和粒度细于等于80目之胶粉的母料或母胶产品。
2.如权利要求1所述的旧弃弹性体的再生方法,其特征在于:该方法包括将旧弃弹性体再生处理成塑性胶粉或粒度细于等于80目的弹性体精细胶粉,包括旧弃弹性体含量为95%~70%的塑化胶粉母料或母胶,或精细胶粉的母料或母胶的生产方法,包括将旧弃弹性体含量为95%~70%的塑性胶粉或粒度细于等于80目的精细胶粉母料或母胶进一步加工成旧弃弹性体含量少于70%~5%的塑化胶料或精细胶粉的母料或母胶的生产方法,以及包括将旧弃弹性体进一步加工成粒度细于等于80目的纯精细胶粉的生产方法。
3.如权利要求1所述的旧弃弹性体的再生方法,其特征在于:
步骤(1)的处理工艺条件,包括:将操作温度为室温~240℃;操作压为常压~3.5MPa;借助再生助剂组物料调控物料系的pH值,使物料系的pH值稳定在5~12;以重量百分比计的物料比为:旧弃弹性体颗粒占95%~70%,再生助剂组占5%~30%;在上述工艺条件下,完成步骤(1)所述的再生处理加工后,得到一类旧弃弹性体含量为95%~70%的塑性胶粉母料、母胶产物或产品,或精细胶粉的母料或母胶产物或产品:
步骤(2)的处理工艺条件包括:操作温度为室温~80℃;操作压力为常压~0.1MPa;配合剂物系的pH 5~9;以重量计的物料比:步骤(1)所得产物占98%~5%;配合剂包括步骤(1)所得产物中包含的再生助剂组物料共占2%~95%;在上述工艺条件下,进行加工处理得到另一类旧弃弹性体含量为少于70%~5%的塑化胶粉母料或母胶,或/和精细胶粉的母胶或母料产品。
4.如权利要求1所述的旧弃弹性体的再生方法,其特征在于:
其中步骤(1)中所说的再生助剂组包含下列功能性物料中的一种或一种以上;所说的功能性物料,包括无臭的软化剂类物料,无臭的脱硫活化剂类物料,抗防老剂类物料,具有填充功能的粉末辅料或/和嚼解功能的粉末辅料,以及抗摩擦润滑剂类物料;
其中步骤(2)中所说的配合剂,其主要成分为粉末辅料或/和无臭的软化剂类物料,两者之和占配合剂总量的80~100%,以及根据下游工业加工需要,加入占配合剂总量的20~0%左右的一种或一种以上的功能性物料,所说的功能性物料同再生助剂组中所说的功能性物料。
5.如权利要求1.所述的方法,其特征在于步骤(1)中所述的再生助剂组至少包含下列一种或一种以上的助剂类物料组成,所说的助剂类物料包括:
(a.)无臭的软化剂类物料;(b)无臭的脱硫活性剂类物料;(c)抗氧防老剂类物料;(d)具有轻质填充功能的粉末类辅料或/和具有嚼解功能的粉末类辅料;以及(e)抗摩擦润滑类物料;
其中再生助剂组包括临时配制的再生助剂组或/和经预先加工成的独立助剂组类产品。所说的再生助剂组用由前述物料按如下重量组成比来配制或事先生产,其组份包括如下物料:
无臭软化剂类物料:0~30份/100份,以旧弃弹性体胶粉重量基准计;
无臭脱硫剂类物料:0~5份/100份,以旧弃弹性体胶粉重量基准计;
抗氧防老剂类物料:0~5份/100份,以旧弃弹性体胶粉重量基准计;
粉末类辅料:0~30份/100份,以旧弃弹性体胶粉重量基准计;
以及润滑抗摩擦剂类物料:0~0.5份/100份,以旧弃弹性体胶粉重量基准计;各类物料的起始量不能同时为零,各类物料之和的加入配合为:5.3~43份/100份,以旧弃弹性体胶粉重量基准计。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于:所说的(a.)无臭的软化剂类物料至少包含下列一种或一种以上的物料,还包括由一种以上物料配合组成的软化剂组,无臭软化剂的用量占步骤(1)所说的产物或产品总量的0~21%,所说的软化剂类物料包括:(1)含油植物仁、果类物料,(2)植物油树脂及衍生物类物料,(3)含油脂脱色渣泥类物料,以及(4)弹性体常用软化剂;其中,
(1)含油植物仁、果类物料,包括:桐油树子仁、油橄榄仁、椰子仁、子仁、菜子、花生仁、大豆、棕榈子仁、红花子、葵花子仁、茶子仁、亚麻子、苏子仁、橡胶子仁、油橄榄肉、乌桕子仁、文冠果仁、山杏仁、毛梾子、榛子、黄连木子、楝树子、核桃仁、翅果油树子仁,未成熟的松果;
(2)植物油、树脂及衍生物类物料,包括:玉米胚芽油、米糠油、棉子油、菜子油、花生油大豆油棕榈油、葵花子油、橄榄油、茶子油、椰子仁油、桐油、亚麻子油、乌桕子仁油、苏子油、餐馆回收油、松香、妥尔油、太古油、氢化松香、脱氢松香、松香甘油酯、松香季戊四醇酯、二甲苯松香树脂、松香酯、松树树脂、杉树脂、榆树树脂、桃树树脂、废花生浆;
(3)含油脂脱色渣泥类物料,包括:油脂厂脱色净化工段排弃的含油脂的活性炭或白土的渣泥;
(4)弹性体常用软化剂,包括:润滑油、机油、白油、卤化石蜡油石蜡油、三线油、六线油、变压器油、聚丁烯油、C4~18脂肪酸、凡士林、卤化石蜡、石蜡、蜂蜡、动物油、黑油膏、白油膏、无臭沥青、环氧大豆油、烷基树脂、萜稀树脂、萜稀酚醛树脂、石油树脂、特辛基酚醛树脂、古隆、苯乙烯树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、树脂酸锌、低分子聚乙烯(蜡)、低分子聚丙烯蜡、硬脂酸、软脂酸、油酸、棕榈酸、聚乙烯醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、癸醇、十二醇、十四醇、十六醇、十八醇、环戊醇、环己醇、苯甲醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、2-乙基己醇、2-辛醇、月桂醇、松油醇、C7~18混合脂肪醇、季戊四醇、木糖醇、一缩二丙二醇、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二脂族醇酯、磷酸三丁酯、磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸二苯基-2-乙基己酯、对苯二甲酸二辛脂、己二酸二辛脂、己二酸二-2-乙基己基酯、癸二酸二-2-乙基己基酯、硬脂酸钡、硬脂酸、硬脂酸锶、硬脂酸镁、脂肪酸钡、脂肪酸镁、脂肪酸钙、脂肪酸锶、月桂酸钡、月桂酸钙、蓖麻油酸钡、蓖麻油酸钙、蓖麻油酸锌、环烷酸钡、环烷酸钙、热塑性弹性体、补强树脂、树脂乳液、橡胶乳液。
7.如权利要求5所述的方法,其特征在于:所说的(b.)无臭脱硫活化剂类物料至少包括选自下列A组物料中的一种或一种以上,和/或选自下列B组物料中的一种或一种以上,和/或选自下列C组物料中的一种或一种以上;上述所说的无臭脱硫活化剂类物料按如下重量比混配而成,
A组/B组/C组=100~2%/0~98%/0~98%,以旧弃弹性体胶粉重量基准计,其用量以:0.1~5份/100份为佳;
其中所述的A组物料,包括:草酸、草酸亚铁、草酸铁、酸锌、草酸钙、过氧化钙、过氧化氢硫酸钙加合物、过氧化氢硫酸钠、过氧化氢硫酸、草酸锌、草酸亚铁锌、聚合硫酸铁、硫代硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁锌、式氯化铁、氯化亚铁、氢氧化铈、磷酸铈、碱式硫酸铁、硫酸亚铁铜、氯化锌、酸锌、酸锌、碱式碳酸锌、磷酸锌、碱式硫酸锌、氢氧化锌、磷酸氢亚铁、磷酸一氢锌、磷酸氢亚铁锌、磷酸氢亚铁铜、硫酸锌、硫酸铜、氢氧化铜、磷酸铜、氢氧化镍、碳酸镍、硫酸钴、松香酸亚铁锌、松香酸亚铁、松香酸锌、松香酸钴、环烷酸锌、环烷酸钴、脂肪酸钴、脂肪酸锌、硬脂酸锌、葡萄糖酸锌、葡萄糖酸亚铁锌、月桂酸锌、软脂酸锌、葡萄糖酸钙、葡萄糖、废糖蜜、碱式碳酸铜、孔雀石粉、锌粉、粉、铝箔屑、纳米级铜粉、纳米级铁粉、氧化铜粉、含铅废塑料、含镉废塑料、含铬废皮屑、含铬明骨胶、废电池粉碎物、酸、乙二胺四乙亚铁、抗坏血酸、抗坏血酸镁、四甲基卤化铵、十六烷基乙基二甲基卤化铵、十六烷基甲基二乙基卤化铵、一丁基二甲基苄基卤化铵、十八烷基卤化铵、二甲基苯基苄基卤化铵、二甲基二苯基卤化铵、甲基乙基丙基异丁基卤化铵、十四烷基三甲基卤化铵、十四烷基二甲基卤化铵、十六烷基二甲基苄基卤化铵、十六烷基卤化吡啶、十四烷基卤化吡啶、十二烷基卤化吡啶、四丁基卤化吡啶、乙基二甲苄基卤化铵、油基二甲基苄基卤化铵、十六烷基乙基二甲基卤化铵、2-硫醇基苯骈噻唑锌、苯骈噻唑基二硫化物、N-环己基-2-苯骈噻唑亚磺酰胺、N-叔丁基-2-苯骈噻唑亚磺酰胺、二甲基二硫代基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、二丙基二硫代氨基甲酸锌、二丁基二硫代氨基甲酸锌、二苄基二硫代氨基甲酸锌、四乙基秋兰母二硫化物、四甲基秋兰母二硫化物、四苄基秋兰母二硫化物、N,N’-二苯基胍、二邻甲苯基胍、4,4’-二硫代吗啉、二丁基二硫代磷酸锌;
B组物料,包括:松香、氢化松香、二甲苯松香树脂、特辛基酚醛树脂、古马隆、太古油、棉子油、菜子油、花生油、大豆油、棕榈油、葵花子油、橄榄油、茶子油、石蜡、硬脂酸、蜂蜡、橡胶、脱硫塑化橡胶粉、热塑性弹性体;
C组物料,包括:半水石膏粉末、陶土粉、硫酸钙复合二氧化硅粉末。
8.如权利要求5所述的方法,其特征在于所说的(c.)抗氧防老剂类物料至少包括选自下列物料中的一种或一种以上,其用量为0~5份/100份(旧弃弹性体胶粉重量基准计);所说的抗氧防老剂类物料,包括:
3羟基丁醛-2-胺(简称防老剂AH)、3羟基丁醛-2-萘胺(简称防老剂AP)、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉(简称防老剂AW)、丙及二苯胺高温反应物(简称防老剂BLE)、N-苯基-B-萘胺(简称防老剂D)、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(简称防老剂264)、一化双酚的混合物(简称防老剂651)、N-环己基-对乙氧基苯胺(简称防老剂CEA)、N-环己基-对甲氧基苯胺(简称防老剂CMA)、对苯二酚苄醚(简称防老剂MBA)、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(简称防老剂2246)、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(简称防老剂RD)、N-苯基-N’-环己基对苯二胺(简称防老剂4010或CPPD)、N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺(简称防老剂4010NA或IPPD)、N,N’-二苯基-对苯二胺(简称防老剂H或DPPD或PPD)、2-硫醇基苯骈咪唑(简称防老剂MB)、硫代二丙酸二月桂酯(简称抗氧剂DLTP)、亚磷酸苯二异辛酯、亚磷酸双酚A酯、硫酸肼、硫酸氧钛、硫酸亚铁、氯化亚铁、硫酸亚铁铵、盐酸羟胺、三异丙醇胺、草酸。
9.如权利要求5所述的方法,其特征在于所说的(d.)具有轻质填充功能的粉末类辅料或/和具有嚼解功能的粉末类辅料至少包括粒度细于等于200目的下列物料中的一种或一种以上,还包括由一种或一种以上物料组配而成并在水相中通过物相变化形成的多晶态复组合物;所说的粉末类辅料包括:(1)具有异味吸附性的粉类粉料,(2)工业渣土类粉料,(3)动植物的骨、叶、根、秸、杆、壳、皮粉屑类粉料,(4)无机矿物类粉料,(5)弹性体常用补强填充物类粉料,(6)煅烧后表面呈毛糙坚硬状的微粒类物料,(7)多晶态复组合物类物料,以及(8)一类不受细度限制的颗粒料;其中所说的:
(1)具有异味吸附性的粉类粉料,包括:活性炭、活性白土、凹凸棒土、硅藻土膨润土
(2)工业渣土类粉料,包括:烟囱灰、渣粉、铝厂排弃的赤泥、铝厂排弃的铝灰、纯碱厂排弃的碱泥、氯碱厂排弃的盐泥,柠檬酸厂、乳酸厂、钛白粉厂、磷酸厂、电厂排弃的石膏,钢厂排弃的石膏氢氧化铁混合渣泥、杏酮厂排弃的含银杏叶纤维的渣泥、中药厂排弃的含纤维药渣、人造板厂排弃的含纤维渣泥,果胶工厂、茶厂、造纸厂排弃的含纤维渣泥,糖、油、药、氨基酸等化工厂排弃的脱色失活活性炭或/和活性白土渣泥,糖厂排弃的甘蔗、甜叶菊、甜菜的纤维渣,矿业排弃的尾矿渣泥、化工厂排弃的氢氧化铁泥、硫酸厂排弃的烧渣、颜料厂排弃的杂颜料渣泥、炭黑厂排弃的黑渣泥、杂废玻璃、杂废陶瓷、砖屑粉、盐厂排弃的硼泥、钡盐厂排弃的钡渣、锶盐厂排弃的锶渣、锌厂排弃的锌灰、矿排弃的煤矸石、炉渣灰、废酚醛树脂粉、废纸屑粉、废织物纤维粉、河道污泥
(3)动植物的骨、叶、根、秸、杆、壳、皮粉屑类粉料,包括:稻壳灰、稻壳粉、秸杆灰粉、秸杆粉、果壳粉、花生壳粉、软木粉、木粉、木炭粉、树叶粉、竹叶粉、枯草粉、树皮粉,贝壳粉、骨粉、废皮革粉、椰皮壳粉、椰棕木丝粉、竹屑粉;
(4)无机矿物类粉料,包括:纤维蛇纹石—石棉、青石棉、阳起石—石棉、铁石棉、蓝石棉、白色透闪石-石棉、矾石、毛矾石、基矾石、铁明矾石、钠明矾石、镁明矾石、铝土岩、水铝石、水铝英石羟磷铝石、三水铝矿、光彩石、天青石、重晶石、煅烧高岭土、酸性白土、膨润土、陶土、凹凸棒土、泥土、蛇纹石、鳞蛇纹石、镁质蜡蛇纹石、镍镁质蜡蛇纹石、硬蛇纹石、蜡蛇纹石、滑石、绿坡缕石、斜顽辉石、顽火辉石、镁橄榄石、顽辉石、水滑石、片状滑石、董青石、山软木、透辉石、钙镁橄榄石、镁蔷薇辉石、绿蛋白石、铝英石、胶状高岭土、白纹石、黄高岭土、皂石、红硅镁石、硅钙钠石、钡长石、钡长石、钙斜长石、三斜霞石、水蛇纹石、钙铁辉石、钠辉石、硅钙镁石、锌方柱石、淡绿泥石、钾霞石、细柱霞石、方钠石、蓝方石、黝方石、镁铝石榴子石、铁铝石榴子石、钙铁石榴子石、贵橄榄石、铁橄榄石、硅锌矿、纤维硅铜矿、钙柱石、钠柱石、肉色柱石、方柱石、铝方柱石、硅线石、黄长石、斜黝帘石、硬柱石、硅铝钙镁石、蓝线石、十字石、钠柱晶石、水硅钙石、硅钙石、白钙沸石、单斜硅钙石、纤硅钙石、绿柱石、鱼眼石、丝光沸石、锶沸石、剥沸石、钡十字石、钙十字石、斜方沸石、钠斜沸石、钙斜沸石、钠沸石、杆沸石、瓷白沸石、淡细沸石、毛沸石、单沸石、黝帘石、硅灰石膏、硅灰石、水硅钙石、水钙铝榴石、八面硅钙铝石、片沸石、方沸石、钙沸石、辉沸石、钡沸石、束沸石、浊沸石、沸石、阿硼镁石、硼镁石、碳硼钙镁石、钙硼石、硅硼钙石、柱硼镁石、柯水滑石、透闪石、紫苏辉石、铁海泡石、天蓝石、蛭石、古铜辉石、绿泥石、软玉、海泡石、铁镁闪石、铁菱镁矿、镁绿泥石、符山石、阳起石、纤菱镁矿、水镁石、无水光卤石、钭绿泥石、白石、铁白云石、石膏、磷酸钙、方解石、钙霞石、透钙磷石、葡萄石、榍石、黝帘石、绿帘石、绿磷铝石、埃洛石、红柱石、叶蜡石、铁埃洛石、伊利石、鲕绿泥石、长石、绢英石、蒙脱石、钠长石、正长石、红铁矾、单斜钠铁矾、水磷铁石、钛铁矿、铁菱锌矿、锌~赤铁矾、碳钠硅钙石、锌叶绿矾、锌蒙脱石、菱锌矿、水锌矿、绿铜锌矿、蓝铜矿、水胆矾、硅孔雀石、斜方孔雀石、透视石、褐帘石、绿层硅铈钛矿、镍绿泥石、涨绿泥石、磷铝锶矾、珍珠岩、浮岩粉、蛋白石、硅藻土、白云母、黑云母、金云母、铝酸钙、铁铝酸钙、煤粉
(5)弹性体常用补强填充物类粉料,包括:炭黑、碳酸钙、白炭黑、锌钡白、石英粉、滑石粉、水铝石粉、水镁石粉、氢氧化铝、硅酸铝、硅酸镁、碱式碳酸镁、碳酸镁、氢氧化镁、氧化镁、碳酸锌、硅酸锌、氧化锌、氢氧化锌、绢英石粉、云母粉、长石粉、白云石粉、石灰石粉、高岭土粉、陶土、煤粉、石膏、蛭石粉、硫酸锶、硫酸钡、硅灰石粉、短纤维、炭纤维、磷酸氢钙、磷酸钙、氟化钙、氟化锶、氟化钡、氟化镁、磷酸氢镁、硅酸、硅酸钙、硅酸锶、硅酸钡、水泥、碳酸锶、碳酸钡、硅铝分子筛;
(6)煅烧后表面呈毛糙坚硬状的微粒类物料,包括:煅烧高岭土粉、煅烧陶土、煅烧硅藻土、粉煤灰、煅烧凹凸棒土、煅烧膨润土,空心微珠粉;
(7)多晶态复组合物类物料,包括包括由上述辅料在水相中复组合而成的一类物料:
其通式为:[∑aiDi·∑biEi·ZH2O],式中的∑ai、∑bi、Z、为摩尔不定系数,通式的展开式为:
[a1D1·a2D2……anDn·b1E1·b2E2……bmEm·ZH2O]
或[∑ai(D1、D2……Dn)·∑bi(E1、E2……Em)·ZH2O],
通式中的D1、D2……Dn为前述粉末辅(填)料中的一种或一种以上的物料,通式中的E1、E2……Em为如下所列的一种或一种以上在水中新生成的化合物,包括:
硫酸钙、磷酸氢钙、磷酸钙、氟化钙、氟化锶、氟化钡、氟化镁、氢氧化镁、碳酸镁、磷酸氢镁、硅酸、硅酸镁、硅酸钙、硅酸锶、硅酸钡、硅酸铝、硅酸锌、碳酸锌、碱式碳酸锌、磷酸锌、碱式硫酸锌、硫化锌、氢氧化锌、氢氧化铝、氢氧化铁、碱式氯化铁、碱式硫酸铁、硫酸锶、硫酸钡、钛酸、(未经煅烧的)锌钡白、硼酸、偏硼酸、四硼酸钠、硼酸锌、偏磷酸钡、硼酸铝、柠檬酸钙、乳酸钙、铁蓝;
(8)不受细度限制的颗粒类填料,包括:旧弃热塑性弹性体,废塑料;
上述的这些物料无需预先刻意脱水干燥,但物料组合后的PH必须控制在可在5~12范围内,组合后的物料应具有PH缓冲性者,其比重小于等于2.7;粉末辅料在再生助剂组中用量按重量计占5~100%。
10.如权利要求5所述的方法,其特征在于:所说的(e.)抗摩擦润滑剂类物料至少包括下所列物料的一种或一种以上;所说的抗摩擦润滑剂类物料,包括:(1)阳离子型表面活性剂,(2)阴离子型表面活性剂,(3)非离子型表面活性剂,(4)两性型表面活性剂,(5)有机硅类物料,以及(6)完全源于植物的表面活性剂;上述的抗摩擦润滑剂在“步骤(1)”中的用量按重量计占被再生处理物料中游离水量的0.2~5%;其中所说的:
(1)阳离子型表面活性剂,包括:基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、三乙醇胺单油酸脂、烷基磷酸酯二乙醇铵盐、十八烷基二甲基羟乙基季硝酸铵盐、三羟乙基季铵甲基硫酸盐
(2)阴离子型表面活性剂,包括:化松香、皂化虫胶、硬脂酸的皂化物、脂肪的皂化物、磺化琥珀酸二辛酯钠盐、1,2-二丁基萘-6-磺酸钠、油酸正丁基硫酸酯钠盐、蓖麻酸丁基硫酸酯二(或三)乙醇胺盐、N-油酰甲基磺酸钠、十二醇硫酸钠、对甲氧基脂肪酰胺基苯磺酸钠、烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、烷基聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐、苄基萘磺酸钠、太古油、二萘甲烷二磺酸钠、亚甲基双甲基萘磺酸钠、苄基萘磺酸钠与甲醛的缩合物、烷基磷酸酯钾盐、月桂醇醚磷酸酯钾盐、肥皂;
(3)非离子型表面活性剂,包括:7~C9直链脂肪的环氧乙烷缩合物、椰子油烷基乙二酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、C12~C18的脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚、辛烷苯酚聚氧乙烯醚--10、聚乙烯蓖麻油、山梨糖醇酐油酸聚氧乙烯醚、山梨糖醇酐硬脂酸酯、山梨糖醇酐单油酸酯、山梨糖醇酐硬脂酸酯聚氧乙烯醚、聚丙二醇与环氧乙烷加成物、椰子油醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇辛基苯基醚;
(4)两性型表面活性剂,,包括:N-十二烷基丙氨酸、十二烷基甜菜碱;
(5)有机硅类物质,包括:甲基硅油、乙基硅油、甲基苯基硅油、双-[3-三乙氧基硅烷丙基]四硫化物、r-巯基丙基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷;
(6)完全源于植物的表面活性剂,包括:木槿叶的水浸出物、皂荚的水浸出物、志远的水浸出物、桔梗的水浸出物、海带的水浸出物。
11.如权利要求1所述的方法,,特征在于:步骤(2)中所说的配合剂中涉及的粉末辅料是一类具有轻质填充功能的粉末类辅料,至少包括下所列物料的一种或一种以上:
具有吸附性的粉料,工业渣土类粉料,动植物的骨、叶、根、秸、杆、壳、皮粉屑类粉料,无机矿物类粉料,弹性体常用补强填充物类粉料;
上述所说的粉料具体包括同权利要求9中的(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)所列的物料。
12.如权利要求1所述的方法,其特征在于:通过步骤(1)所说的处理加工方法,得到一类含胶粉量为70%~95%的塑化胶粉或精细胶粉的母料或母胶产品,所说的产品包括粒度等于细于80目但粗于100目的产品,粒度等于细于100目但粗于120目的产品,粒度等于细于120目但粗于140目的产品,粒度等于细于140目但粗于160目的产品,粒度等于细于160目但粗于180目的产品,粒度等于细于180目但粗于200目的产品,以及粒度细于200目的产品。
13.如权利要求1所述的方法,其特征在于:将步骤(1)所得的产物再经步骤(2)加工后,得到另一类含旧弃弹性体胶粉量为少于70%~5%的塑化胶粉或精细胶粉的母料或母胶产品,所说的产品包括粒度等于细于80目但粗于100目的产品,粒度等于细于100目但粗于120目的产品,粒度等于细于120目但粗于140目的产品,粒度等于细于140目但粗于160目的产品,粒度等于细于160目但粗于180目的产品,粒度等于细于180目但粗于200目的产品,以及粒度细于200目的产品。
14.如权利要求1所述的方法,其特征在于:除了将步骤(1)的产物按步骤(2)的方法进一步加工外,还包括将将步骤(1)的产物通过螺旋分离设备或旋流分离器,或/和带有超声功能的水浮选式分离设备回收除去再生类物料后得到一类纯度在高于95%~100%的精细纯胶粉产品,所说的纯胶粉产品包括粒度等于细于80目但粗于100目的产品,粒度等于细于100目但粗于120目的产品,粒度等于细于120目但粗于140目的产品,粒度等于细于140目但粗于160目的产品,粒度等于细于160目但粗于180目的产品,粒度等于细于180目但粗于200目的产品,以及粒度细于200目的产品。
15.如权利要求12~14之一所述方法得到的产品,其特征在于:该类产品均能用作橡塑工业的原料或敷料

说明书全文

一种旧弃弹性体的再生方法

技术领域

发明提出了一种旧弃弹性体地新再生方法,它通过与再生助剂组、配合剂的无害化配合,以及用其对旧弃弹性体的、屑、粒、粉进行混、碎、分、热、捏炼等处理,制得一种具有在室温和高温下其气味都不大于新弹性体,并且具有无粉尘飞扬性的优点,能作为橡、塑制品业原料使用的塑化胶粉或精细胶粉母料或母胶,本发明主要涉及旧弃弹性体及固体废弃物的再生利用,属废弃物再生利用的技术范畴。

背景技术

旧弃弹性体类固体废弃物的再生利用对我国这一发展中的大国来说是一个不可或缺的工业类,它对节约橡胶、塑胶资源和减少旧弃弹性体类固体废弃物对环境造成污染等都起到了积极的作用,尤其是在我国这个最大的发展中国家,显得更为重要!但是,目前弹性体再生业中(在我国约占到80%以上)的主产品——再生胶和近年来新发展的精细胶粉等却一直存在着诸多阻碍其产品生存和发展的缺陷!这些产品及其生产方法存在的主要缺陷是:
1.按现行再生胶生产方法生产的再生胶虽然其物理学性能尚好,但其软化剂组方中要大量使用有恶臭且富含苯并(a)芘等致癌性的芳类物料,如:焦油、松焦油、芳烃油等,脱硫活性剂也主要使用有恶臭且使用中会产生有毒有污染的硫化氢等气体的少数几种物料(这是由于这些脱硫活性剂都要在pH小于7时才有脱硫活性所致),如:含2,2-二硫化双(6-叔丁基对甲基酚)的焦油状物料(简称420),致使所得产品物料都有无法去除的恶臭!特别是在用高温再生法生产再生胶以及使用再生胶的生产场所其臭味更甚!
2.为了避免弹性体在用高温再生时的严重空气污染,CN1087099A、CN1127271.A等专利提出了在室温下再生的方案,但这些室温下再生的方案经实际应用后发现,所得的产品塑化程度差,并且粉粒过粗,在下游应用中其物性和经济性都不比再生胶好;CN1087099A中软化剂组方仍要大量使用各种有臭焦油,所得的产品在下游高温使用时的空气污染程度与再生胶相同;CN1127271.A提出的助剂中没有提及廉价的软化剂;CN1087099A、CN1127271.A都得不到塑化程度佳的胶料或含粉粒粒径小的胶料产品。
3.精细胶粉产品以细者为佳,但现有技术可能囿于传统的“纯品”观念,添加的粉末辅料不会超过5%,因此所得的产品的粒度较大,其细度仅能达到60目左右,而这样的产品很难在下游工业中获得广泛的应用。
4.现行的弹性体再生业所使用的再生胶和精细胶粉的生产方法,所得的产品不仅品质粗劣,而且生产和使用时粉尘污染都很严重,不符合环境保护的要求。
5.现行的弹性体再生业,没有考虑对低含胶量或低品性的弹性体设置再用于橡塑业的产品载体,致使这类旧弃弹性体回用无门。
另外,对现代工业生产中排弃的大量固体废弃物如何无害化地与旧弃弹性体一起被大量再利用,目前还是空白。

发明内容

本发明的目的是,提供一种旧弃弹性体的再生方法,具体地说是通过与一组再生助剂的无害化配合,以及用其对旧弃弹性体的块、屑、粒、粉进行混、碎、分、热、捏炼等处理,制得一种具有在高、室温下均无恶臭和不易扬尘能作为橡、塑制品业原辅料使用的塑化胶粉或精细胶粉母料或母胶产品,以使旧弃弹性体在再生和再生产品使用时都尽可能地环保化、廉价化,或者最终实现固废物被旧弃弹性体协同循环高值化再利用。因此也可以说,本发明为一种旧弃弹性体可携固体废弃物再利用方法。
本发明所述的旧弃弹性体再生方法构思如下:
一.再生方法的构思
1.粉碎旧弃弹性体时可加入含有粉末辅料物系的再生助剂组,以提高粉碎的效率;精细粉碎弹性体时加入的粉末辅料,在粉碎操作后可予以分离,但以不分离为更佳。
2.再生助剂组中含有软化剂类物料组份,但软化剂类物料组份中不使用有恶臭的物料,如:煤焦油、松焦油、芳烃油、有臭沥青、橡胶裂解油等组份;在再生弹性体时的高温炭化或常温粉碎等处理条件下,直接使用廉价的油料植物的含油仁、果或/和油脂工业脱色净化操作中所产生的含油脂的吸附脱色渣泥等组份;而且所用的软化剂用量与常规用量相比则更少,从而使所得的塑化胶粉或精细胶粉母料或母胶无臭或基本无臭;在软化剂物系组份中,还加入具有接枝功能的高分子物料或/和活性单体(乳液),从而使旧弃弹性体中受损断裂的高分子链得以接枝修复。
3.再生助剂组中加入脱硫活性剂物系组份,所述的脱硫活性剂采用具有气味小,毒性小(或不易残留),脱硫反应时不放出硫化氢等污染性气体,并具有加料方便,价格低廉等优点的物料组份,以减少或消除生产与使用过程中所散发的污染。
4.再生助剂组中加入低毒、无毒的抗防老剂类组份,减少弹性体在受热再生处理时的烃链老化。
5.再生助剂组中加入粉末辅料组份,所述的粉末辅料是指:具有吸附异味特性的多孔粉料或/和工业渣土或/和动植物的骨、壳、叶、根、秸、杆粉屑或/和矿物或/和弹性体常用补强填充物等;所述的这些粉末辅料可以是含物料,这样可减少现行粉末辅料生产时的脱水操作;所述的这些粉末辅料,包括在操作过程中生成的一种表面毛糙坚硬犹如微型锉刀状的填料微粒,这种粉末填料微粒在剪力作用下可锉割嚼断部分烃链,使胶料产生塑性,在胶料中加入易于滑动的表面毛糙的(空心)微珠粉,从而抵消少用软化剂产生塑性变小的不利因素,使所得的塑化胶粉或精细胶粉母胶或母料具有易压出和廉价无臭等优点;在再生助剂组中加入粉末辅料,特别是使用各种固废物作粉末辅料,这在再生处理旧弃弹性体的同时也能减少其它行业的固体废弃物污染,并给再生弹性体在下游应用时减少塑炼,减少以至消除混炼吃粉操作时的粉尘污染,大大地改善了环境。
6.再生助剂组中加入润滑抗摩擦药剂组份,所述的润滑抗摩擦药剂是指:具有在橡胶被磨粉时降低无效粉碎的摩擦阻力,从而减少精细粉碎过程中的生热量。
7.在制备含粉末辅料较多的无臭塑化胶粉或精细胶粉母料或母胶时,较多的粉末辅料、软化剂部分可以在胶粉先被塑化或精细粉碎后再加入。
8.本发明提出的新方法,所用的无害化再生助剂组物系的选料范围要宽,要含有非源于石油、煤炭等不可再生资源的再生助剂料集合,又能在多种弹性体加工设备中都可实施,以达到易推广的目的。
9.本发明提出的无害化再生助剂组物系,也能独立形成弹性体再生用助剂产品,或者作为弹性体的配合物使用;在制备含粉末辅料较多的无臭塑化胶粉或精细胶粉母料或母胶时,通过本发明的方法先生产出含胶较多的产品,然后再加入较多的粉末辅料或/和软化剂等物料,对于后加入的主要由粉末辅料或/和软化剂类物料组成的物系,简称为配合剂。加入配合剂的产品,其含胶量较少,从而为低品位的旧弃弹性体,找到了一条再生利用的出路。
10.本发明将旧弃弹性体与再生助剂组、配合剂物料配合后,置于常规的弹性体加工机械中,进行混、碎、分、热、捏炼、造粒处理,得到前述的无臭塑化胶粉或精细胶粉母料或母胶的产品,该产品可采用真空包装,以方便产品的运输和提高产品存储稳定性
二.对产品的构思
1.本发明所述的产品是指一种包含旧弃弹性体或旧弃弹性体和固体废弃物的,无大量扬尘,在产品使用时所处的室温~高温下都不散发有害物气味、烟雾且对橡塑业的混炼胶具有多种有益功能的塑化胶粉或精细胶粉的母料或母胶;它可作为旧弃弹性体可携固体废弃物被再生处理后的利用形态。
2.本发明提出的塑化胶粉或精细胶粉母料或母胶的物理特性在追求下游实际应用效果的前提下,优于现行再生胶、精细胶粉的质量
三.对产品应用的构思
本发明所述的产品,可作为各种旧弃弹性体携带固体废弃物,再生成橡、塑制品业的原料用胶及辅料的产品载体;在橡、塑制品业中使用本发明所述的产品,能减少或消除炼胶时的扬尘,能减少或消除制品及在制品加工过程中的有害气体污染,能降低配方及工艺成本,能提高橡、塑制品的性/本比。实施本发明构思的方案如下:
具体地说本发明提出的再生方法,其实施构思的技术方案涉及:旧弃弹性体的再生方法及旧弃弹性体被再生处理后所得的产品和产品的应用;所述的方法中还涉及与再生处理配合的再生助剂组;其方案特征是:在对旧弃弹性体块、屑、粒、粉进行再生处理时,必须在再生助剂组的配合下进行无害化加工,所述再生助剂组物料至少包括下列物料品种中的一种或一种以上,可由产业部门根据下游工业的需要予以选择,具体再生助剂组物料包括:
(1)无臭的软化剂类物料,如使用无臭的植物仁、果或/和含油脂脱色渣泥或/和弹性体常用软化配合物作软化剂,而且软化剂的用量下限要比现有技术的常用量更少,其目的在于使加工所得的塑化胶粉或精细胶粉母料或母胶无臭或基本无臭,此外在软化剂物料组方中,还可添加具有接枝功能的高分子物料或乳液状的活性单体,其目的是使旧弃弹性体中受损断裂的高分子链得到接枝修复,但这些均视下游工业对本发明产品不同需要酌定;(2)无臭的脱硫活化剂类物料;(3)抗氧防老剂类物料;(4)粉末类辅料,如使用常用的吸附剂,或/和工业渣土,或/和动植物的骨、壳、叶、根、皮、秸杆粉屑,或/和矿物,或/和弹性体常用补强填充物;以及(5)加入抗摩擦润滑剂类物料。
将上述再生助剂组物料与旧弃弹性体物粉屑按重量比混合后,置于常规的弹性体加工机械中,进行混、碎、分、热、捏炼等处理,制得一种含旧弃弹性体重量百分比为95~70%的塑化胶粒料或细于等于80目的精细胶粉混合物,或进一步添加配合剂后制得另一种含旧弃弹性体重量百分比为少于70~5%的无扬尘的,在室温~180℃下都不散发煤焦油、松焦油、芳烃油、有臭沥青、橡胶烃油等有害物气味、烟雾且对橡塑业的混炼胶具有软化、嚼解、补强、填充、硫化活性功能的塑化胶粉或精细胶粉的母料或母胶,最后通过真空包装成产品,供应市场。顺便指出在本发明所述的母料或母胶产品中,在旧弃弹性体重量百分比含量5~95%范围内,有的产品在加入再生助剂物料后通过加工处理便一步完成;有的产品需要进一步加入配合剂物料后再进行搅拌或/和捏炼、造粒后再能完成,总之由产业部门按下游工业的不同要求,按本发明的思路在上述含量范围内自行调配。此外,如下游工业需要在180~240℃下进行加工,只要具备密封或/和耐压操作的条件,同样可以发挥出本发明产品的功效和优势。
在上述的方法中,所说的再生助剂组物料,是用下列的一种或一种以上的助剂类物料组合而成:包括(1)无臭的软化剂类物料,(2)无臭的脱硫活化剂类物料,(3)抗氧防老剂类物料,(4)粉末类辅料,(5)以及抗摩擦润滑剂类物料;
其中(1)所说无臭的软化剂类物料,其特征在于:至少包含下列一种或一种以上的物料,还包括由一种以上物料配合组成的软化剂组,所说的软化剂类物料包括:(a)含油植物仁、果类物料,(b)植物油树脂及衍生物类物料,(c)含油脂脱色渣泥类物料,以及(d)弹性体常用软化剂;其中,
(a)含油植物仁、果类物料,包括:桐油树子仁、油橄榄仁、椰子仁、子仁、菜子、花生仁、大豆、棕榈子仁、红花子、葵花子仁、茶子仁、亚麻子、苏子仁、橡胶子仁、油橄榄肉、乌桕子仁、文冠果仁、山杏仁、毛梾子、榛子、黄连木子、楝树子、核桃仁、翅果油树子仁,未成熟的松果;
(b)植物油、树脂及衍生物类物料,包括:玉米胚芽油、米糠油、棉子油、菜子油、花生油大豆油棕榈油、葵花子油、橄榄油、茶子油、椰子仁油、桐油、亚麻子油、乌桕子仁油、苏子油、餐馆回收油、松香、妥尔油、太古油、氢化松香、脱氢松香、松香甘油酯、松香季戊四醇酯、二甲苯松香树脂、松香酯、松树树脂、水杉树脂、榆树树脂、桃树树脂、废花生浆;
(c)含油脂脱色渣泥类物料,包括:油脂厂脱色净化工段排弃的含油脂的活性炭或白土的渣泥;
(d)弹性体常用软化剂,包括:润滑油、机油、白油、卤化石蜡油石蜡油、三线油、六线油、变压器油、聚丁烯油、C4~18脂肪酸、凡士林、卤化石蜡、石蜡、蜂蜡、动物油、黑油膏、白油膏、无臭沥青、环氧大豆油、烷基树脂、萜稀树脂、萜稀酚醛树脂、石油树脂、特辛基酚醛树脂、古隆、苯乙烯树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、树脂酸锌、低分子聚乙烯蜡、低分子聚丙烯蜡、硬脂酸、软脂酸、油酸、棕榈酸、聚乙烯醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、癸醇、十二醇、十四醇、十六醇、十八醇、环戊醇、环己醇、苯甲醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、2-乙基己醇、2-辛醇、月桂醇、松油醇、(C7~18)混合脂肪醇、季戊四醇、木糖醇、一缩二丙二醇、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二脂族醇酯、磷酸三丁酯、磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸二苯基-2-乙基己酯、对苯二甲酸二辛脂、己二酸二辛脂、己二酸二-2-乙基己基酯、癸二酸二-2-乙基己基酯、硬脂酸钡、硬脂酸、硬脂酸锶、硬脂酸镁、脂肪酸钡、脂肪酸镁、脂肪酸钙、脂肪酸锶、月桂酸钡、月桂酸钙、蓖麻油酸钡、蓖麻油酸钙、蓖麻油酸锌、环烷酸钡、环烷酸钙、热塑性弹性体、补强树脂、树脂乳液、橡胶乳液;
软化剂在产品中的重量含量为:2~30%,但以3~20%为佳;
其中(2)所说的“无臭的脱硫活化剂类物料”,包括选自下列A组(具有对弹性体硫键在pH5~12范围能起断链作用且又不生成硫化氢)中的一种或一种以上的物料,和/或选自下列B组物料中的一种或一种以上,和/或选自下列C组物料中的一种或一种以上;上述所说的无臭脱硫活化剂类物料按如下重量比混配而成,
A组/B组/C组=100~2%/0~98%/0~98%,其用量为:0.1~5份/100份(以轮胎胶粉或旧弃弹性体胶粉重量基准计)为佳;
其中所述的A组物料,包括:草酸、草酸亚铁、草酸铁、酸锌、草酸钙、过氧化钙、过氧化氢硫酸钙加合物、过氧化氢硫酸钠、过氧化氢硫酸、草酸锌、草酸亚铁锌、聚合硫酸铁、硫代硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁锌、式氯化铁、氯化亚铁、氢氧化铈、磷酸铈、碱式硫酸铁、硫酸亚铁铜、氯化锌、酸锌、酸锌、碱式碳酸锌、磷酸锌、碱式硫酸锌、氢氧化锌、磷酸氢亚铁、磷酸一氢锌、磷酸氢亚铁锌、磷酸氢亚铁铜、硫酸锌、硫酸铜、氢氧化铜、磷酸铜、氢氧化镍、碳酸镍、硫酸钴、松香酸亚铁锌、松香酸亚铁、松香酸锌、松香酸钴、环烷酸锌、环烷酸钴、脂肪酸钴、脂肪酸锌、硬脂酸锌、葡萄糖酸锌、葡萄糖酸亚铁锌、月桂酸锌、软脂酸锌、葡萄糖酸钙、葡萄糖、废糖蜜、碱式碳酸铜、孔雀石粉、锌粉、粉、铝箔屑、纳米级铜粉、纳米级铁粉、氧化铜粉、含铅废塑料、含镉废塑料、含铬废皮屑、含铬明骨胶、废电池粉碎物、酸、乙二胺四乙亚铁、抗坏血酸、抗坏血酸镁、四甲基卤化铵、十六烷基乙基二甲基卤化铵、十六烷基甲基二乙基卤化铵、一丁基二甲基苄基卤化铵、十八烷基卤化铵、二甲基苯基苄基卤化铵、二甲基二苯基卤化铵、甲基乙基丙基异丁基卤化铵、十四烷基三甲基卤化铵、十四烷基二甲基卤化铵、十六烷基二甲基苄基卤化铵、十六烷基卤化吡啶、十四烷基卤化吡啶、十二烷基卤化吡啶、四丁基卤化吡啶、乙基二甲苄基卤化铵、油基二甲基苄基卤化铵、十六烷基乙基二甲基卤化铵、2-硫醇基苯骈噻唑锌、苯骈噻唑基二硫化物、N-环己基-2-苯骈噻唑亚磺酰胺、N-叔丁基-2-苯骈噻唑亚磺酰胺、二甲基二硫代基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、二丙基二硫代氨基甲酸锌、二丁基二硫代氨基甲酸锌、二苄基二硫代氨基甲酸锌、四乙基秋兰母二硫化物、四甲基秋兰母二硫化物、四苄基秋兰母二硫化物、N,N’-二苯基胍、二邻甲苯基胍、4,4’-二硫代吗啉、二丁基二硫代磷酸锌;
B组物料,包括:松香、氢化松香、二甲苯松香树脂、特辛基酚醛树脂、古马隆、太古油、棉子油、菜子油、花生油、大豆油、棕榈油、葵花子油、橄榄油、茶子油、石蜡、硬脂酸、蜂蜡、橡胶、脱硫塑化橡胶粉、热塑性弹性体;
C组物料,包括:半水石膏粉末、陶土粉、硫酸钙复合二氧化硅粉末;
其中(3)所说的“抗氧防老剂类物料”,其特征在于所说的抗氧防老剂类物料至少包括选自下所列物料中的一种或一种以上,其用量为0.1~5份/100份(以轮胎胶粉或旧弃弹性体胶粉重量基准计)为佳,所说的抗氧防老剂类物料,包括:
3羟基丁醛-2-胺(简称防老剂AH)、3羟基丁醛-2-萘胺(简称防老剂AP)、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉(简称防老剂AW)、丙及二苯胺高温反应物(简称防老剂BLE)、N-苯基-B-萘胺(简称防老剂D)、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(简称防老剂264)、一烃化双酚的混合物(简称防老剂651)、N-环己基-对乙氧基苯胺(简称防老剂CEA)、N-环己基-对甲氧基苯胺(简称防老剂CMA)、对苯二酚苄醚(简称防老剂MBA)、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(简称防老剂2246)、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(简称防老剂RD)、N-苯基-N’-环己基对苯二胺(简称防老剂4010或CPPD)、N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺(简称防老剂4010NA或IPPD)、N,N’-二苯基-对苯二胺(简称防老剂H或DPPD或PPD)、2-硫醇基苯骈咪唑(简称防老剂MB)、硫代二丙酸二月桂酯(简称抗氧剂DLTP)、亚磷酸苯二异辛酯、亚磷酸双酚A酯、硫酸肼、硫酸氧钛、硫酸亚铁、氯化亚铁、硫酸亚铁铵、盐酸羟胺、三异丙醇胺、草酸;
其中(4)所述的“粉末类辅料”,其特征在于所说的“粉末类辅料”具有轻质填充功能或/和具有嚼解功能,它至少包括粒度细于等于200目的下所列物料中的一种或一种以上,还包括由一种或一种以上物料组配而成并在水相中通过物相变化形成的多晶态复组合物;所说的粉末类辅料包括:(a)具有异味吸附性的粉类粉料,(b)工业渣土类粉料,(c)动植物的骨、叶、根、秸、杆、壳、皮粉屑类粉料,(d)无机矿物类粉料,(e)弹性体常用补强填充物类粉料,(f)煅烧后表面呈毛糙坚硬状的微粒类物料,(g)多晶态复组合物类物料,以及(h)一类不受细度限制的颗粒料;其中所说的:
(a)具有异味吸附性的粉类粉料,包括:活性炭、活性白土、凹凸棒土、硅藻土膨润土
(b)工业渣土类粉料,包括:烟囱灰、渣粉、铝厂排弃的赤泥、铝厂排弃的铝灰、纯碱厂排弃的碱泥、氯碱厂排弃的盐泥,柠檬酸厂、乳酸厂、钛白粉厂、磷酸厂、电厂排弃的石膏,钢厂排弃的石膏氢氧化铁混合渣泥、杏酮厂排弃的含银杏叶纤维的渣泥、中药厂排弃的含纤维药渣、人造板厂排弃的含纤维渣泥,果胶工厂、茶厂、造纸厂排弃的含纤维渣泥,糖、油、药、氨基酸等化工厂排弃的脱色失活活性炭或/和活性白土渣泥,糖厂排弃的甘蔗、甜叶菊、甜菜的纤维渣,矿业排弃的尾矿渣泥、化工厂排弃的氢氧化铁泥、硫酸厂排弃的烧渣、颜料厂排弃的杂颜料渣泥、炭黑厂排弃的黑渣泥、杂废玻璃、杂废陶瓷、砖屑粉、盐厂排弃的硼泥、钡盐厂排弃的钡渣、锶盐厂排弃的锶渣、锌厂排弃的锌灰、煤矿排弃的煤矸石、炉渣灰、废酚醛树脂粉、废纸屑粉、废织物纤维粉、河道污泥
(c)动植物的骨、叶、根、秸、杆、壳、皮粉屑类粉料,包括:稻壳灰、稻壳粉、秸杆灰粉、秸杆粉、果壳粉、花生壳粉、软木粉、木粉、木炭粉、树叶粉、竹叶粉、枯草粉、树皮粉,贝壳粉、骨粉、废皮革粉、椰皮壳粉、椰棕木丝粉、竹屑粉;
(d)无机矿物类粉料,包括:纤维蛇纹石—石棉、青石棉、阳起石—石棉、铁石棉、蓝石棉、白色透闪石—石棉、矾石、毛矾石、基矾石、铁明矾石、钠明矾石、镁明矾石、铝土岩、水铝石、水铝英石羟磷铝石、三水铝矿、光彩石、天青石、重晶石、煅烧高岭土、酸性白土、膨润土、陶土、凹凸棒土、泥土、蛇纹石、鳞蛇纹石、镁质蜡蛇纹石、镍镁质蜡蛇纹石、硬蛇纹石、蜡蛇纹石、滑石、绿坡缕石、斜顽辉石、顽火辉石、镁橄榄石、顽辉石、水滑石、片状滑石、董青石、山软木、透辉石、钙镁橄榄石、镁蔷薇辉石、绿蛋白石、铝英石、胶状高岭土、白纹石、黄高岭土、皂石、红硅镁石、硅钙钠石、钡长石、钡长石、钙斜长石、三斜霞石、水蛇纹石、钙铁辉石、钠辉石、硅钙镁石、锌方柱石、淡绿泥石、钾霞石、细柱霞石、方钠石、蓝方石、黝方石、镁铝石榴子石、铁铝石榴子石、钙铁石榴子石、贵橄榄石、铁橄榄石、硅锌矿、纤维硅铜矿、钙柱石、钠柱石、肉色柱石、方柱石、铝方柱石、硅线石、黄长石、斜黝帘石、硬柱石、硅铝钙镁石、蓝线石、十字石、钠柱晶石、水硅钙石、硅钙石、白钙沸石、单斜硅钙石、纤硅钙石、绿柱石、鱼眼石、丝光沸石、锶沸石、剥沸石、钡十字石、钙十字石、斜方沸石、钠斜沸石、钙斜沸石、钠沸石、杆沸石、瓷白沸石、淡细沸石、毛沸石、单沸石、黝帘石、硅灰石膏、硅灰石、水硅钙石、水钙铝榴石、八面硅钙铝石、片沸石、方沸石、钙沸石、辉沸石、钡沸石、束沸石、浊沸石、沸石、阿硼镁石、硼镁石、碳硼钙镁石、钙硼石、硅硼钙石、柱硼镁石、柯水滑石、透闪石、紫苏辉石、铁海泡石、天蓝石、蛭石、古铜辉石、绿泥石、软玉、海泡石、铁镁闪石、铁菱镁矿、镁绿泥石、符山石、阳起石、纤菱镁矿、水镁石、无水光卤石、钭绿泥石、白石、铁白云石、石膏、磷酸钙、方解石、钙霞石、透钙磷石、葡萄石、榍石、黝帘石、绿帘石、绿磷铝石、埃洛石、红柱石、叶蜡石、铁埃洛石、伊利石、鲕绿泥石、长石、绢英石、蒙脱石、钠长石、正长石、红铁矾、单斜钠铁矾、水磷铁石、钛铁矿、铁菱锌矿、锌~赤铁矾、碳钠硅钙石、锌叶绿矾、锌蒙脱石、菱锌矿、水锌矿、绿铜锌矿、蓝铜矿、水胆矾、硅孔雀石、斜方孔雀石、透视石、褐帘石、绿层硅铈钛矿、镍绿泥石、涨绿泥石、磷铝锶矾、珍珠岩、浮岩粉、蛋白石、硅藻土、白云母、黑云母、金云母、铝酸钙、铁铝酸钙、煤粉
(e)弹性体常用补强填充物类粉料,包括:炭黑、碳酸钙、白炭黑、锌钡白、石英粉、滑石粉、水铝石粉、水镁石粉、氢氧化铝、硅酸铝、硅酸镁、碱式碳酸镁、碳酸镁、氢氧化镁、氧化镁、碳酸锌、硅酸锌、氧化锌、氢氧化锌、绢英石粉、云母粉、长石粉、白云石粉、石灰石粉、高岭土粉、陶土、煤粉、石膏、蛭石粉、硫酸锶、硫酸钡、硅灰石粉、短纤维、炭纤维、磷酸氢钙、磷酸钙、氟化钙、氟化锶、氟化钡、氟化镁、磷酸氢镁、硅酸、硅酸钙、硅酸锶、硅酸钡、水泥、碳酸锶、碳酸钡、硅铝分子筛;
(f)煅烧后表面呈毛糙坚硬状的微粒类物料,包括:煅烧高岭土粉、煅烧陶土、煅烧硅藻土、粉煤灰、煅烧凹凸棒土、煅烧膨润土,空心微珠粉;
(g)多晶态复组合物类物料,包括包括由上述辅料在水相中复组合而成的一类物料:
其通式为:[∑aiDi·∑biEi·ZH2O],式中的∑ai、∑bi、Z、为摩尔不定系数,通式的展开式为:
[a1D1·a2D2……anDn·b1E1·b2E2……bmEm·ZH2O]
或[∑ai(D1、D2……Dn)·∑bi(E1、E2……Em)·ZH2O],
通式中的D1、D2……Dn为前述粉末辅(填)料中的一种或一种以上的物料,通式中的E1、E2……Em为如下所列的一种或一种以上在水中新生成的化合物,包括:
硫酸钙、磷酸氢钙、磷酸钙、氟化钙、氟化锶、氟化钡、氟化镁、氢氧化镁、碳酸镁、磷酸氢镁、硅酸、硅酸镁、硅酸钙、硅酸锶、硅酸钡、硅酸铝、硅酸锌、碳酸锌、碱式碳酸锌、磷酸锌、碱式硫酸锌、硫化锌、氢氧化锌、氢氧化铝、氢氧化铁、碱式氯化铁、碱式硫酸铁、硫酸锶、硫酸钡、钛酸、(未经煅烧的)锌钡白、硼酸、偏硼酸、四硼酸钠、硼酸锌、偏磷酸钡、硼酸铝、柠檬酸钙、乳酸钙、铁蓝;
(h)不受细度限制的颗粒类填料,包括:旧弃热塑性弹性体,废塑料;
上述的这些物料无需先刻意脱水干燥,但必须控制有多种物料构成的组合物料的PH为5~12,其中以组合物的PH=5~9为佳。且以组合后的物料具有PH缓冲性者为佳,其比重小于等于2.70者为佳;其重量用量以:2~1800份(干基)/100份(以旧弃弹性体胶粉重量基准计)为宜,较佳用量范围为:2~30份(干基)/100份(以旧弃弹性体胶粉重量基准计),粉末辅料在再生助剂组中用量按重量计占5~100%为宜;上述物料之所以无需先刻意脱水,是由于本发明的产品在加工过程中会受热和发热,有适量的水,可防止胶料焦烧。
其中(5)所述的“抗摩擦润滑剂类物料”,其特征在于所说的抗摩擦润滑剂类物料至少包括下所列物料的一种或一种以上;所说的抗摩擦润滑剂类物料,包括:(a)阳离子型表面活性剂,(b)阴离子型表面活性剂,(c)非离子型表面活性剂,(d)两性型表面活性剂,(e)有机硅类物料,以及(f)完全源于植物的表面活性剂;上述的抗摩擦润滑剂,其用量按重量计占被再生处理物料中游离水量的0.2~5%为佳;其中所说的:
(a)阳离子型表面活性剂,包括:十八烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、三乙醇胺单油酸脂、烷基磷酸酯二乙醇铵盐、十八烷基二甲基羟乙基季硝酸铵盐、三羟乙基季铵甲基硫酸盐
(b)阴离子型表面活性剂,包括:皂化松香、皂化虫胶、硬脂酸的皂化物、脂肪的皂化物、磺化琥珀酸二辛酯钠盐、1,2-二丁基萘-6-磺酸钠、油酸正丁基硫酸酯钠盐、蓖麻酸丁基硫酸酯二(或三)乙醇胺盐、N-油酰甲基磺酸钠、十二醇硫酸钠、对甲氧基脂肪酰胺基苯磺酸钠、烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、烷基聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐、苄基萘磺酸钠、太古油、二萘甲烷二磺酸钠、亚甲基双甲基萘磺酸钠、苄基萘磺酸钠与甲醛的缩合物、烷基磷酸酯钾盐、月桂醇醚磷酸酯钾盐、肥皂;
(c)非离子型表面活性剂,包括:C7~C9直链脂肪的环氧乙烷缩合物、椰子油烷基乙二酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、C12~C18的脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚、辛烷苯酚聚氧乙烯醚--10、聚乙烯蓖麻油、山梨糖醇酐油酸聚氧乙烯醚、山梨糖醇酐硬脂酸酯、山梨糖醇酐单油酸酯、山梨糖醇酐硬脂酸酯聚氧乙烯醚、聚丙二醇与环氧乙烷加成物、椰子油醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇辛基苯基醚;
(d)两性型表面活性剂,包括:N-十二烷基丙氨酸、十二烷基甜菜碱;
(e)有机硅类物质,包括:甲基硅油、乙基硅油、甲基苯基硅油、双-[3-三乙氧基硅烷丙基]四硫化物、r-巯基丙基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷;
(f)完全源于植物的表面活性剂,包括:木槿叶的水浸出物、皂荚的水浸出物、志远的水浸出物、桔梗的水浸出物、海带的水浸出物。
本发明所说的旧弃弹性体再生方法包括两个步骤,即包括将旧弃弹性体预先粉碎至细于等于20目但粗于80目的粉粒,然后按旧弃弹性体100份(干重计),加入5.3~43份再生助剂组物料,置于橡胶机械装置中进行混、碎、分、热、捏炼处理,得到一类塑性胶粉或粒度细于等于80目的弹性体精细胶粉混合产物,包括旧弃弹性体含量为95%~70%的塑化胶粉母料或母胶,或旧弃弹性体含量为95%~70%的精细胶粉的母料或母胶的生产方法,包括将旧弃弹性体含量为95%~70%的塑性胶粉或粒度细于等于80目的精细胶粉母料或母胶进一步加工成旧弃弹性体含量少于70%~5%的塑化胶料或精细胶粉的母料或母胶的生产方法,以及包括将旧弃弹性体进一步加工成粒度细于等于80目的纯精细胶粉的生产方法,其特征在于:所述的旧弃弹性体的再生方法至少包括如下两个步骤,其中,
步骤(1)系将粒度为细于等于20目但粗于80目的旧弃弹性体颗粒与再生助剂组按比例混合后,置于橡胶加工机械中,进行包括混合、粉碎、筛分、加热脱硫以及捏炼等无害化再生加工处理,得到塑化胶粉母料、母胶,或得到95%以上粉体粒度细于等于80目的精细胶粉混合物,未过80目的物料返回上述橡胶加工机械中循环处理;
步骤(1)的处理工艺条件,包括:操作温度为室温~240℃;操作压力为常压~3.5MPa;借助再生助剂组物料调控物料系的pH值,使物料系的pH值稳定在5~12;以重量百分比计的物料比为:旧弃弹性体颗粒占95%~70%,再生助剂组占5%~30%;在上述工艺条件下,完成步骤(1)所述的再生处理加工后,得到一类旧弃弹性体含量为95%70%的塑性胶粉母料、母胶产物或产品,或精细胶粉的母料或母胶产物或产品;
步骤(2)系将步骤(1)所得的产物与配合剂分别按比例称量后一起置于混合机械中,通过搅拌或再经捏合混匀处理后,得到含有塑化胶粉或/和粒度细于等于80目的胶粉的产品;
步骤(2)的处理工艺条件包括:操作温度为室温~80℃;操作压力为常压~0.1MPa;配合剂物系的pH5~9;以重量计的物料比:步骤(1)所得产物占98%~5%;配合剂包括步骤(1)所得产物中包含的再生助剂组物料共占2%~95%;在上述工艺条件下,进行加工处理得到另一类旧弃弹性体含量为小于70%~5%的塑化胶粉母料、母胶,或/和精细胶粉的母料或母胶产品;
其中步骤(1)中所说的再生助剂组至少包含下列功能性物料中的一种或一种以上;所说的功能性物料,包括无臭的软化剂类物料,无臭的脱硫活化剂类物料,抗氧防老剂类物料,具有填充功能的粉末辅料或/和嚼解功能的粉末辅料,以及抗摩擦润滑剂类物料;
其中再生助剂组包括临时配制的再生助剂组或/和经预先加工成的独立助剂组类产品。所说的再生助剂组用由前述物料按如下重量组成比来配制或事先生产,其组份包括如下物料:
无臭软化剂类物料:0~30份/100份(以旧弃弹性体胶粉重量基准计),
无臭脱硫剂类物料:0~5份/100份(以旧弃弹性体胶粉重量基准计),
抗氧防老剂类物料:0~5份/100份(以旧弃弹性体胶粉重量基准计),
粉末类辅料:0~30份/100份(以旧弃弹性体胶粉重量基准计),
以及润滑抗摩擦剂类物料:0~0.5份/100份(以旧弃弹性体胶粉重量基准计);各类物料的起始量不能同时为零,各类物料之和的加入配合为:5.3~43份/100份(以旧弃弹性体胶粉重量基准计)。
其中步骤(2)中所说的配合剂,其主要成分为粉末辅料或/和无臭的软化剂类物料,两者之和占配合剂总量的80~100%,以及根据下游工业加工需要,加入占配合剂总量的20~0%左右的一种或一种以上的功能性物料,所说的功能性物料同再生助剂组中所说的功能性物料。
其中步骤(2)中所说的配合剂,其特征在于步骤(2)中所说的配合剂中涉及的粉末辅料是一类具有轻质填充功能的粉末类辅料,它至少包括下所列物料的一种或一种以上:
具有吸附性的粉料,工业渣土类粉料,动植物的骨、叶、根、秸、杆、壳、皮粉屑类粉料,无机矿物类粉料,弹性体常用补强填充物类粉料。
由于在本发明所说的旧弃弹性体再生方法所涉及到的再生助剂组物料或配合剂物料不使用含有煤焦油、松焦油、芳烃油等有害物料,所以本发明所说的可作为独立再生类助剂物料使用的再生助剂组物料或配合剂物料及由其配合再处理出的产品,自然就不会有煤焦油、松焦油、芳烃油等有害物的浓烈恶臭味,本发明人在室温~180℃条件下经实验对比发现,本发明所说的产品与未加现行“再生橡胶”的新橡胶所发出的气味难分仲伯。
本发明所述的方法,其特征包括:旧弃弹性体预先粉碎时,加入含粉末辅料的助剂,由于粉末材料发挥了隔离功效,从而提高了粉碎弹性体的效率;当粉末辅料作为粉碎助剂被加入时,采用辊式粉碎机制细于等于20~40目的胶粉时,以加入的粉末辅料的重量占所得胶粉混合产物重量的3~10%为佳,当采用常温超细粉碎机制取细于等于80目的精细胶粉时,必须加入含有粉末辅料的再生助剂组,其中以加入的粉末辅料的重量占所得胶粉混合产物重量的5~25%为佳;在采用常温超细粉碎机制细于等于80目的精细胶粉时,按照习惯思维,可以应用螺旋分离设备或/和带超声器的浮选等分离设备将粉碎时加入的粉末辅料予以脱除,但本发明人经实验证明粉碎时加入的粉末辅料以不脱除为佳。
本发明所述的方法,其特征包括:在制“含旧弃弹性体在95~5%范围”的塑化胶粉或精细胶粉母料或母胶”时,产品中较多粉末辅料、软化剂等助剂可以在胶粉先被塑化或磨细后再加入。其中所说的粉末辅料、软化剂可单独或一起组合形成独立的“配合剂”,旧弃弹性体籍助再生助剂组完成再生处理后,可按照下游工业对产品的要求,添加“配合剂”,再经混匀或进一步捏炼后得到所需含旧弃弹性体较少的塑化胶粉或精细胶粉母料或母胶。
本发明所述的方法,其特征包括:在制塑化胶粉或精细胶粉的母料或母胶”时,对原料(旧弃弹性体)中夹带进胶粉的非金属骨架粉屑,无需刻意分离,且以不分离为佳,因为它们同样可以作为辅料发挥作用。
本发明技术方案中所述旧弃弹性体被加工成的产品,其特征是:塑化胶粉或精细胶粉母料或母胶在室温~180摄氏度下都不散发煤焦油、松焦油、芳烃油、有臭沥青、橡胶烃油等有害物气味、烟雾,这就保证了旧弃弹性体被加工成的产品在下游应用的各种加工工艺的温度下都不会产生二次污染;所述的母料或母胶可按其采用的胶粉细度,是否经高温塑化,是否进辊或挤出机捏炼、造粒等处理,其产品至少包括如下五类:a.采用细于等于20目但粗于80目胶粉,在再生助剂组的存在下,经机械处理,以及经高温塑化又进辊或挤出机等捏炼处理的塑化胶粉母胶,b.采用细于等于20目但粗于80目胶粉,在再生助剂组的存在下,经机械处理,以及经高温塑化但不经捏炼处理的塑化胶粉母料,c.采用细于80目的精细胶粉,在再生助剂组的存在下,经机械混合,以及经80℃以上高温塑化又进辊或挤出机等捏炼处理的塑化精细胶粉母胶,d.采用细于80目的精细胶粉,在再生助剂组的存在下,经机械混合,以及经80℃以上高温塑化的塑化精细胶粉母料,e.采用细于80目的精细胶粉,在再生助剂组的存在下,经机械混合,但不经高温塑化的精细胶粉母料;此外所述的母料或母胶还可按其对橡塑业混炼过程中的作用等还可细分为具有软化、嚼解、补强、填充、硫化活性的一种或一种以上功能的母料或母胶;所述的母料或母胶中含有重量百分比为5~95%的旧弃弹性体,含有在加工过程中引入的重量百分比为95~5%的本发明所说的“再生助剂组”和“配合剂”;其中以母料或母胶中含有重量比76~92%范围内的旧弃弹性体的产品(即含旧弃弹性体较多的上限配方产品)及母料或母胶中含有重量比10~35%范围内的旧弃弹性体产品(即含旧弃弹性体较少的下限配方产品)为佳;本发明所述产品中以塑化精细胶粉母料或母胶为佳,尤其是以用过100目筛的精细胶粉制得的塑化精细胶粉母料或母胶以及精细胶粉母料为最佳。如果从产品的粒度大小分,至少包括粒度等于细于80目,但粗于100目塑化胶粉或精细胶粉母料或母胶产品;粒度等于细于100目,但粗于120目塑化胶粉或精细胶粉母料或母胶产品;粒度等于细于120目,但粗于200目塑化胶粉或精细胶粉母料或母胶产品;以及粒度等于细于200目,但粗于400目塑化胶粉或精细胶粉母料或母胶产品;顺便指出:本发明所说含旧弃弹性体较少的下限配方产品,特别为低档次的旧弃弹性体无害化再生利用,指出了一条理想的循环利用出路。
本发明所述产品具有的“软化”功能,其原因在于:所采用的再生助剂组或/和配合剂中含有如前所述的无臭软化剂类物料;所述产品具有的“嚼解”功能,其原因在于:至少在再生助剂组中采用了含有表面呈毛糙坚硬的多晶态复组合物微粒或/和在弹性体中易于滑动的具有毛糙表面的微珠粉物料,这种物料在炼胶机轧辊的剪切力作用下对弹性体具有嚼解的功能;所述产品具有的“补强”功能,其原因在于:所用的再生助剂组或/和配合剂中含有补强性物料(如:碳黑、白碳黑、纤维粉、碳纤维、活性碳酸钙、活性陶土、活性膨润土、活性绢英石粉、活性石膏、石膏晶须、补强树脂、塑料等);所述产品具有的“填充”功能,其原因在于:所用的再生助剂组或/和配合剂中含有前述的粉末辅料组份,它在发挥了隔离的作用后仍保留在胶料中发挥填充的功能;所述产品具有的“硫化活性”功能,其原因在于:再生助剂组或/和配合剂中含有促进弹性体被硫化交联的组份(如:氧化锌、氧化镁、氢氧化锌、氢氧化镁、碳酸锌、碳酸镁等)。
本发明技术方案中所述产品的应用,其技术优势是:作为旧弃弹性体被再生成橡、塑制品业的原料用胶或作为辅料载体材料使用时,在橡、塑制品业中能减少或消除炼胶时的扬尘,能减少或消除制品及在制品加工过程中的有害气体污染,能降低配方的工艺成本以及提高橡、塑制品的性/本比;此外,本发明所述的用旧弃弹性体加工成的母料或母胶产品经实践验证,它显著优于现有橡塑工业中的类似原辅材料,所以具有广泛应用前景。

具体实施方式

下面用精选的实施例进一步说明符合本发明构思的内容,但不应被看成是对本发明保护范围的限制。
实施例1.
按重量比称取旧弃弹性体粒度为20~30目的子午线轮胎胶粒100份,称取由粉末类辅料:“白炭黑胶泥(水相中新生成的,含水80%,,以干基计,)5份、碱泥((纯碱厂排弃的,PH>9,含水30%,以干基计)10份、石膏(柠檬酸厂排弃的,PH<4,含水30%)以干基计)10份”,和抗摩擦润滑类物料:“亚甲基双甲基萘磺酸钠0.07份、甲基硅油或/和双-[3-三乙氧基硅烷丙基]四硫化物0.07份”组成的再生助剂组25.14份;此种再生助剂组物系的PH为7~9。
将上述物料先置于密闭拌合罐中混匀,然后通过螺旋输送管导入橡胶常温超细粉碎机中进行粉碎加工,在此过程中,由于加入的再生助剂组多且含水,使混合物料中的胶粒在被粉碎后不能再团聚,所得胶粉料很容易被粉碎成细于等于80目;其原因是,由于再生助剂组中含有的几种不同晶形的粉末辅料(指胶泥、碱泥、石膏类物料)在此过程中相互混合、包覆、受热、团聚、硬结后生成一类具有坚硬毛糙表面,粒径细于等于200目的微粒,当这种含水的粉末态的微粒作为再生助剂使用时,它又是弹性体粉碎时的良好隔离剂,同时,这种具有微型锉刀状(上述为坚硬毛糙表面)构型的粉末辅料微粒在剪力作用下,可锉割嚼断部分烃链,这样不仅使胶料易于粉碎,而且能使产物在后续的辊上加工时,使胶料产生塑性,粉碎过程中产生的热量又借助水的潜热被及时带走,使粉粉碎过程能持续地进行,粉碎后的物料用吸管导入积料仓,蒸发的水汽通过螺旋分离器管排除。实验证明:产品的产量与细度主要取决于所用粉碎机功效,当加入的再生助剂组物料的理论体积相同时,其所得胶粉料的粒度分布没有太大的区别。实验证明:以不加再生助剂组粉碎后得到90%能过40目筛的子午线轮胎胶粉作为对比对象,以其每小时产量为100份(重量计)的硫化橡胶常温超细粉碎机为比较基准,当加入本发明的再生助剂组后,在5~55(再生助剂组理论体积)ml/100g(轮胎胶粒)范围,所得精细胶粉产品的细度升至90%能过100目筛,其中能过120目筛的胶粉达70%,并呈现细者有规律地上升,粗者有规律地下降;产品小时产量由100份升至150份以上。进行对比时均采用平面磨盘橡胶常温超细粉碎机进行粉碎,本实施例中再生助剂组物料的理论比重为2.7,相当于再生助剂组物料加入量为9.3(理论体积)ml/100g(轮胎胶粒),所得一次粉碎的混合物料125份,其中含游离水不足2%,胶粉细度:95%过80目筛,其中过100目筛占90%,过120目筛占70%。对料仓中的一次粉碎混合物料用80目、100目、120目号筛(工业用金属丝编织方孔筛网GB/T5330-1985,eqv ISO4783-2:1981)筛分,不过80目筛物料导回配料拌合罐中再行循环粉碎,过筛的物料再按细度分导进不同的料仓,至少可以得到三种规格的产品,即得到粒度细于等于80目,但大于100目的产品12.5份,粒度细于等于100目,但大于120目的产品18.75份,粒度细于等于120目的产品87.5份。筛分所得的产品分别储于各自的料仓中,这些无臭的且具有嚼解功能的产品可直接供应下游市场使用,也可以根据下游市场的不同需要将上述产品进一步加工,即将上述产品再作为原料与具有多功能的配合剂一起置于机械混合器中,进行再混合,得到另一类无臭的具有嚼解功能的以及具有软化功能、脱硫活性功能的粒度细于80目的塑化胶粉或精细胶粉的母料或母胶产品,总之按照本发明的构思和实施例展示内容,用旧弃弹性体可以方便地生产出重量含量为5%~95%的一系列市场适用的产品。
上述所说的配合剂,其组成以粉末类填料成分为主,然后根据下游工业的需要加入少量的无臭软化剂类物料、无臭脱硫活性剂类物料以及抗氧防老剂类物料、抗摩擦润滑剂类物料中的一种或一种以上。在本实施例中所说的配合剂由“含纸纤维渣泥(造纸厂排弃的,过120目筛的干粉)134份、水合二氧化硅复合二水硫酸钙(无机复组合物,过200目筛的干粉)29份、盐泥(氯碱厂排弃的,过200目筛的干粉)112份,以及机油5份、松香5份,”组合而成,构成总量为285份的配合剂1,其pH为8~9。将285份的配合剂1加入到前述所得的100目或120目筛得的精细胶粉母料125份中,通过机械混合器进行充分拌合,即得到一种助剂(包括再生助剂组类物料和配合剂类物料)含量为73%,旧弃弹性体含量为27%的无臭、且有嚼解功能的精细胶粉母料,总量为410份。
应用效果试验:用本例中未加配合剂的细于等于100目且有嚼解功能的精细胶粉母料产品作天然橡胶塑炼加工中的嚼解剂使用,并与现有技术进行对比,可见本发明的精细胶粉母料产品,具有良好的塑炼效果。表1为使用不同嚼解剂对天然橡胶塑炼效果的检测数据。
表1
炼胶方式:6开炼机零辊距薄通5次/一段、再薄通5次/二段、再薄通5次/三段
由表1可见:使用本发明所述的精细胶粉母料作为天然橡胶的嚼解剂,不仅具有良好的嚼解效果,其对天然橡胶的塑炼效果还优于市售的嚼解加工助剂A(注:市售的加工助剂A的组成为脂肪酸锌等的复混物,价格比较昂贵),而且使天然橡胶的塑炼成本显著降低,这不仅由于本发明的精细胶粉母料价格低廉所带来的效果,而且由于精细胶粉以较大比例地引进天然橡胶中,使胶料的容积增量,但胶料的强力物性却并不明显降低,这无疑对橡胶工业的发展有很大的积极意义。此外,本实施例中所述精细胶粉母料,作为嚼解剂使用时在pH值5~9范围内还具有良好的pH缓冲性,从而扩大了胶料加工的操作弹性。
产业部门如欲生产其它含旧弃弹性体为5~95%(重量比)的无臭并对弹性体具有嚼解功能的精细胶粉母料产品时,都可以参照实施例1所公示的内容方便地制得相关的产品。
附注:ML100℃/1+4表示被塑炼过的胶料的门尼粘度,100℃表示门尼检测仪的检测温度,1+4表示胶料进仪器后预热一分钟然后连续检测四分钟。业内人士认为门尼粘度越小,表示胶料越柔软,胶料越易于成型。
实施例2.
按重量分别称取旧弃弹性体粒度为20~30目轮胎胶粒100份和由下列物料组成的“再生助剂组2”25.5份,所述的“再生助剂组2”由粒度为200目的粉末辅料-白松木锯屑(该物料的pH=5~6,含水约70%,以干基计)25份,和抗摩擦润滑剂类物料-聚乙二醇辛基苯基0.5份”组合而成,将上述物料先置于密闭的拌合器中混匀,然后通过螺旋输送管导入硫化橡胶常温超细粉碎机中,进行粉碎,筛分后得到细于等于80目的母料产物120份,用吸风管导入积料仓,其中细于等于100目的
物料占85%以上;粒度粗于80目的物料可返回粉碎机中继续粉碎。上述的母料产物还可进一步加工,即将上述母料产物导入螺旋分离设备(也称旋流分离设备)或带有超声功能的水浮选式分离设备中进行分离,除去带水的细木粉,(带水的细木粉返回配料槽循环使用),被分离出的精细胶粉再经干燥、筛分就能得到细于等于80目的精细纯胶粉,得率在85%,在被分离出的精细胶粉产品中往往还会混杂有0~5%的粉末辅料细粉,但它不影响下游工业(如涂料业、橡塑业)中的应用。顺便指出所说的抗摩擦润滑剂以不起泡者为佳,本例和实施例1中所选用的抗摩擦润滑剂均属于不起泡类型的抗摩擦润滑剂。
由实施例2可见:
本实施例至少能得两类产品,其中一类为无臭的具有良好填充功能的精细胶粉母料(其粒度为细于等于80目、得率为95%,母料产品为120份);另一类为无臭的、细于等于80目的纯胶粉产品(得率在85%左右,纯胶粉产品为102份)。
应用前景:同实施例1一样,按本实施例制得的精细胶粉母料能替代现有的再生胶、精细胶粉、填料,用于涂料业、橡塑业中,并具有良好的技术效果。
实施例3.
具有嚼解功能的再生助剂组中的粉末类辅料的组合原则,通过选料的适当配合,使所得粉末类辅料混匀后,其pH被控制在具有pH缓冲性的范围内,并具有表面的坚硬性和毛糙性。
如实施例1所展示的利用对弹性体的再生操作过程,可获得对高分子烃链有嚼解作用的再生助剂组中的粉末类辅料,再举5个符合上述组合原则的配合实例,列于表2。
通过大量实验和显微观察发现:粉末类辅料配合相混,通过覆合、受热、脱水结晶等物相变化后,其表面都变成毛糙坚硬,且PH在5~9范围并具PH缓冲性,这两个特点是本发明所说的具有嚼解性的粉末类辅料的典型特征。
据业内有关文献报道:用本例所述的赤(红)泥、盐泥加入塑料中可使混炼料变软,从而可节省有机软化剂或增塑剂。但由于这类泥中含有大量Mg(OH)2、MgO等碱性物料(PH>9),故无PH缓冲性,业内技术人员发现将其加入橡塑中至少出现三方面的问题,一是会大大影响硫化体系,二是会与胶料配方中的松香等树脂发生皂化反应进而影响胶料粘性,三是会大大加速橡塑的老化。所以盐泥等PH>9的工业渣料目前在弹性体再生业中还没见有应用。本发明通过用(弱)酸性与(弱)碱性物料的合理混配,使材料的PH变至5~9范围,且具PH缓冲性。用各种在水相中新生成的未脱水胶泥之间或其与其它干粉物料的混配,使物料微粒表面都
表2
表2中所列的7种物料的化学成分及微粒表面情况列于表3中:
表3呈坚硬毛糙状;表面呈坚硬毛糙状的微粒对橡塑料具有良好的嚼解功能,因此能作嚼解剂使用,中国专利申请:03116373.4对此给出了理论解释模型(即微锉刀微粒嚼解模型),但中国专利申请:03116373.4的着眼点在加工助剂,故其提出的具有嚼解功能的无机微粒含量在50%~100%(不包括50%)之间,而本发明的着眼点在旧弃弹性体再生利用,并从经济性合理性与可操作性等度综合考虑后,提出在胶粉物系中具有嚼解功能的微粒含量宜在1%~30%范围内选取。
实施例4.
无臭软化剂类物料的组配原则:实践证明世界上没有绝对无臭的物料,例如常用的香料如果过浓,也是一种臭料,因此如何在保证物系具有良好软化功能的前提下,尽量减少软化剂的用量,不失为一个减臭的上策。所以根据这个原则,选择适量的物料组合,使其能在满足旧弃弹性体粉料得到良好软化的前提下,尽量减少软化剂的用量,并使所得产品不仅不臭且略带有“香味”。根据上述原则,本实施例提供了5个配合实例:
实例1:棉子仁(含油39%)7份,餐馆回收油3份,松香2份,二甲苯松香树脂2份;
实例2:椰子仁(含油40%)7份,机油3份,古马隆1.5份;
实例3:橡胶子仁(含油50%)5.5份,棉子油3份,变压器油2份,特辛基酚醛树脂3份;
实例4:茶子仁(含油39%)3.5份,棕榈子仁3.5份,棕榈油3份,氢化松香1份,萜稀树脂1份;
实例5:含油脂和活性炭或/和白土的渣泥9份,楝树子10份,树脂酸锌2份。
上述实例中所说的份均以重量计。
本发明提出的软化剂物系组配中不含煤焦油、松焦油等有恶臭物料,从而消除了现有技术方案产生恶臭的弊病;如,在制灰分≤10%,丙酮抽提物≤12%的(塑化)胶(粉)料,且又使用具有嚼解功能的填料时,软化剂物系中按纯油、脂、蜡、酯、酸、醇、皂之和计,与传统使用量8~12份/100份(以轮胎胶粉重量计)相比,本发明的软化剂物系其用量可以减少四至六成,即用量为:3.2~7.2份/100份(以轮胎胶粉重量计),本发明提出的软化剂物系使用了廉价的油料植物的含油仁、果或/和油脂工业脱色净化操作中所产生的含油脂的吸附脱色渣泥类“废料”,所以综合起来比较,本发明提出的软化剂物系的性/本比要高于现有技术的软化剂物系的性/本比。
实施例5.
无臭的脱硫活化物系选配原则:在本发明所说的旧弃弹性体再生方法中,在使用的再生助剂组中含有一类无臭的脱硫活化剂,其中所说的脱硫活化剂,可以任意选择一种或一种以上的无臭脱硫剂物料,但是我们在实践中发现:通过优选组合,得到的无臭脱硫剂物系,在旧弃弹性体再生处理过程中,不仅有极佳的脱硫活性,而且在pH5~12的条件下它与胶粉作用是不会产生硫化氢或其它有臭气体的:无臭、在pH5~12条件下有极佳的脱硫活性,这就成了本发明人追求的目标,即选配无臭脱硫剂物系的原则。
根据上述原则,本实施例提供了5个配合实例:
实例1:松香酸亚铁锌10份,半水石膏粉末20份;
实例2:碱式碳酸铜或/和孔雀石粉5份,葡萄糖10份,太古油2份,石蜡2份,半水石膏粉末10份,硫酸钙复合二氧化硅10份;
实例3:硫酸亚铁锌7份,硫酸钙复合二氧化硅5份;
实例4:锌粉5份,古马隆1份,石蜡3份,半水石膏粉末20份;
实例5:草酸锌5份,十六烷基甲基二乙基卤化铵5份,二邻甲苯基胍5份,石蜡2份,橡胶2份,脱硫橡胶3份。
上述实例中所说的份均以重量计。总之,本发明提出的脱硫活化剂物系,均能在pH5~12条件下与胶粉作用时不产生硫化氢或其它有臭气体,并有极佳的脱硫活性。
此外,顺便指出,我们不囿于现有技术的传统观念,如CN1127271.A认为:
氧化锌一定要与硬脂酸和促进剂一起相配组成脱硫活化剂物系;我们在提出含有硬脂酸和促进剂一起相配组成脱硫活化剂物系中,可以不需要氧化锌,并能保持本发明所说的无臭脱硫活性剂应具有的特性。
实施例6.
关于抗氧防老剂物系组合:在本发明的再生助剂组中,可以任意选自所说的抗氧防老剂类物料中的一种或一种以上,但如果进行适当的组合,则不仅可以有效地提高抗氧防老剂的特性,而且还可以减少抗氧防老剂的用量,降低再生处理的成本。
根据上述思路,本实施例提供5个组实例:
实例1:6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉1份,硫酸亚铁铵1份,2-硫醇基苯骈咪唑1份;
实例2:硫酸亚铁铵1份,2-硫醇基苯骈咪唑1份,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体1份;
实例3:6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉1份,对苯二酚苄醚1份;
实例4:6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉2份,硫酸亚铁铵1份;
实例5:硫酸亚铁铵1份,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体1份,对苯二酚苄醚1份。
上述实例中所说的份均以重量计。
实验发现通过上述一种以上抗氧防老剂的适当组合,能获得更好的抗氧防老效果。
实施例7.
一个由无臭的脱硫活化剂与粉末类辅料物系组合成的再生助剂组的应用实例
配方:(旧弃弹性体:)取粒度20目轮胎胶粒100份和(独立的再生助剂组:)由“实施例5.中5#号的无臭的脱硫活化剂1份,实施例3.中5#号粉末辅料(PH=7,比重:2.4,以干基计)40份”构成。(以上物料份均以重量计)
处理:将上述物料用拌合机混合后导入硫化橡胶常温超细粉碎机中进行粉碎,过筛,得细于等于80目粗于100目无臭的具有嚼解功能和pH缓冲性能的精细胶粉母料25份;得细于等于100目,无臭的,具有pH缓冲功能与嚼解功能的精细胶粉母料115份。上述母料,可以直接作为产品进入市场,也可以进一步加工。
进一步加工:
取本例的细于等于80目粗于100目的精细胶粉母料141份再置于搅拌机中,并再加入含由“变压器油10份、特辛基酚醛树脂1.5份”所组成的配合剂1,开动搅拌机,搅拌约8~10分钟后当温度升至175℃时(胶料已塑化),然后再加入由“二氧化硅复合石膏(含水60%,PH5.5,干基计)3份”所构成的配合剂2,以使物料急速降温,同时继续搅拌10~20秒钟(搅匀)后就可出料,将热物料导入另一搅拌机,再加由“含纸纤维渣泥粉或/和银杏叶纤维的渣泥粉95份、树叶粉或/和竹叶粉100份、硼泥粉或/和碱泥粉50份”所构成的配合剂3(其混合后的pH=8~9,具有PH缓冲性,比重小于2.70)245份。待物料拌匀并冷却至40℃左右出料可进行包装,所得成品即为无臭、无扬尘,含轻质(pH在8~9范围,具有pH缓冲性)的粉末辅料约70%的塑化精细胶粉母料。由于本例中加有树叶或/和竹叶等粉末辅料,母料产品所以会含有少许的植物叶香味。
应用:本例的精细胶粉母料及塑化精细胶粉母料可用于橡、塑业,制成不同档次,不同特色的橡塑制品。
实施例8.
一个由无臭软化剂、无臭脱硫活化剂以及具有嚼解性的粉末类辅料组成的再生助剂组的
应用实例
配方:(旧弃弹性体:)取粒度20~30目的斜交轮胎胶粒100份和(独立的再生助剂组:)由“实施例4.中的1#号的无臭软化剂10份,实施例5.中的3#号的无臭的脱硫活化剂2份以及实施例3.中2#号的嚼解性粉末辅料4份”,所组成的再生助组物料16份,合计总量为116份(均以干基重量计)。再加入适量的水,以防物料在处理过程中出现焦烧,所说的适量水以总物料中含水量占5~10%为度。
具体处理方法:将把上述物料置于动态脱硫罐中,密闭升温至200℃,并搅拌保温操作2.5~3.5小时,降温出料,此时可观察到再生助剂组中的棉子仁已被炭化并出油,油又被旧弃弹性体胶粉吸收,物料里冒出的是水蒸气,以及异味不大的橡胶的气味,物料的粘性与现行再生胶刚出罐时相同,此出罐物料即为无臭塑化胶粉料。把出罐物料按现行再生胶出罐料一样处理即用开炼机捏炼成片,用精炼机簿通成0.18~0.30毫米的簿料卷片然后开割下料,得到与现行再生胶一样剂型的无臭塑化胶粉母胶。胶料物性按国家标准(GB/T13460-2003)检测,得:密度1.18,门尼粘度70,水分1.0%,丙酮抽提物为12%,灰份8%,扯断强度8.52MPa,扯断伸长率380%;胶料物性优于国家标准(GB/T13460-2003)所述的轮胎再生胶A2级或低污染再生胶级,且本例的塑化胶料不臭,其丙酮抽提物仅为12%,灰份8%,都远低于GB/T13460-2003中规定的低污染再生胶级丙酮抽提物不多于20%和灰份不多于10%的标准。
取本例所得的无臭塑化胶粉母料110份,置于搅拌罐中,再加入独立配合剂,所说的独立配合剂是指按一定的组方形成的配合剂产品,
本例中所说的独立配合剂由“活性炭粉或/和活性白土粉5份、氢氧化铁泥粉或/和石膏粉10份、碱泥粉或/和赤泥粉30份、钡渣粉或/和锶渣粉10份、滑石粉或/和水镁石粉34份、药渣纤维粉或/和废纸纤维粉145份、(稻壳灰·石膏·硅酸)复组合粉体50份”组成,独立配合剂加入量为284份。混匀后,其pH=8~9,有PH缓冲性,比重小于2.70。
处理:将上述物料充分搅拌混匀等冷至40℃以下就可出料进行成品包装,所得成品即为无臭、无扬尘,含轻质(pH在8~9,并具有pH缓冲性)粉末辅料为72%的塑化胶粉母料,继而将此塑化胶粉母料再经过辊或挤出捏炼,或再经造粒处理,即可得到含粉末辅料约72%的塑化胶粉的母胶粒产品。
应用:本例所得的塑化胶粉母料或塑化胶粉母胶粒可替代再生胶、填料应用于橡胶制品业,并获得无臭的橡胶制品。
实施例9.
一个含有脱硫活化剂物系的独立再生助剂组的应用实例
配方:按重量取3#天然胶25份,旧弃弹性体:白盐水瓶塞粒度为28~40目胶粉100份;独立再生助剂组:由“实施例5.中的5#号的无臭脱硫活化剂2份,硬脂酸0.5份,松香1份,碳酸锌2.5份,N-环己基苯骈噻唑次磺酰胺0.9份,硫磺1.5份组成的再生助剂”,总量为8.4份。
处理:将上述物料置于开炼机捏炼成片,操作条件为:室温下,水冷却,零辊距簿通10次;所得胶片在平板硫化机上150摄氏度硫化5分钟,所得胶料物性为:扯断强力7.1(MPa),伸长率480%,邵氏硬度(A)52度;而同比不加脱硫活化剂的对照样物性仅为:扯断强力2.58(MPa),伸长率180%,邵氏硬度(A)58度。
实施例10.
一个由无臭软化剂,无臭脱硫活化剂,抗氧防老剂物系组合而成的再生助剂组的应用实例
取旧弃弹性体粒度为20~30目的斜交轮胎胶粒100份和再生助组物:由实施例5.中的1#号无臭的脱硫活化剂3份,实施例4.中的5#号无臭软化剂5份,实施例4.中的1#号无臭软化剂10份以及防老剂AW1份,组成总量为19份的再生助组。
处理:将上述物料置于动态脱硫罐中,密闭升温至200~220摄氏度,搅拌保温操作2.5~3.5小时,降温出料,此时可观察到物料中的棉子仁已被炭化出油,油也已被胶粉吸收,物料里冒出的是水蒸气,以及异味不大的橡胶的气味,物料的粘性与现行再生胶刚出罐时相同,把出罐物料按现行再生胶出罐料一样处理,用开炼机捏炼成片,用精炼机簿通成0.18~0.30毫米的簿料卷片然后开割下料,得到与现行再生胶一样剂型但不臭的塑化胶粉母胶,胶料物性优于再生胶国家标准GB/T13460-2003所规范轮胎再生胶A1级标准。
实施例11.
一个由下述无臭软化剂,无臭脱硫活化剂以及粉末类辅料组合而成的再生助剂组应用实例
按重量取旧弃弹性体粒度为20~30目的子午线轮胎胶粒100份;和“由实施例5.中的1#号无臭的脱硫活化剂3份和实施例4.中的1#号无臭软化剂7.5份,二氧化硅复合石膏(具嚼解性的粉末类辅料,含水60%,PH5.5)5份”,组成的再生助剂组,总量为15.5份。
具体处理方式:将上述物料置于动态脱硫罐中,密闭升温至200~220摄氏度,搅拌保温操作3~3.5小时,降温100摄氏度出料,此时可观察到组成的再生助剂组物料中的棉子仁已炭化出油,油被胶粉吸收,物料里冒出的是水蒸气,其异味亦低于新橡胶的气味,(表观物料的粘性比现行再生胶刚出罐时要“差”,但把出罐物料按现行再生胶同样处理后,胶的门尼值与现行再生胶的一样,即其“ML100℃/1+4”值不超过80),用开炼机捏炼成片,用精炼机簿通成0.18~0.30毫米的簿料卷片然后开割下料,得到与现行再生胶同样剂型的无臭塑化胶粉母胶,胶料物性达到再生胶(国家标准GB/T13460-2003)轮胎再生胶A3级标准,但品质优于现行再生胶类产品,按常规方法检测,其丙酮抽提物仅为12%(远低于国标低污染级值“20%”),灰份为7%(也远低于国标低污染级值“10%”)。
实施例12.
一个由下述无臭软化剂,无臭脱硫活化剂以及粉末类辅料组合而成的再生助剂组应用实例
表4
按重量取旧弃弹性体粒度为细于40目的子午线轮胎胶粉100份和由“实施例5.中的1#号无臭的脱硫活化剂1.85份,棉子仁(含油39%)6.8份,机油2份,餐馆回收油3份,松香3份,高耐磨炭黑40.7份,碱泥(纯碱厂排弃的,含水30%,PH>9,以干基计)11份,陶土12份”组成的再生助剂组,总量为80.35份,上述固形物合计:180.35份;
具体处理方法:把上述物料置于动态脱硫罐中,处理前添加少量的水,水量掌握在能使处理后的产物中的水份保持在2%以下,但又能使处理中的物料不焦烧。密闭升温至170~185摄氏度,再搅拌保温操作3~5小时,快速降温出料,用螺杆机或密炼机或开炼机在冷却条件下,捏炼成团或片,用精炼机簿通成0.30毫米的簿料卷片,然后割开下料,得到一种含再生助剂组成份的塑化精细胶粉母胶;本实施例把橡胶业的吃粉工段和油脂业的榨油工段以及填料业的干燥工段的加工工艺集合在硫化橡胶的加热脱硫罐中一并完成,本例所得的胶料:含塑化的旧弃弹性体胶粉不低于55%,填料含量不低于34.5%,胶料释放出的气味与新胶在生产过程中释放出的相同;本例操作时粉尘飞扬性很小;本实例的胶料与现有技术生产的再生胶,分别在业中按相似的配方应用时,两者的硫化胶料的物性对比检测如表4。
实施例13.
一个由下述无臭软化剂,无臭脱硫活化剂,抗氧化防老剂以及粉木辅料组合成的再尘助剂组的应用实例
按重量取旧弃弹性体:实施例1.所制得的未过筛分离的精细胶粉母料125份;和山“棕榈子仁27.8份,脱色含油活性炭渣泥(油厂排弃的,合固形物>40%,以纯固形物计)27.8份,餐馆回收油27.8份,石油树脂52.7份,碱式碳酸锌0.6份,2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(简称防老剂2246)2.78份,高耐磨炭黑166份”组成的独立再生助刑组305.48份,固形物合计:430.48份。处理前添加少量的水,水量掌握在能使处理后的产物中的水份保持在2%以下。
具体处理方法:把上述物料置于动态脱硫罐中,密闭升温至170~185摄氏度,再搅拌保温操作3~10分钟,然后快速降温后出料,再用螺杆机在水冷、风冷条件下,捏炼成无粉尘的颗粒料,即为无臭无尘的塑化精细胶粉母胶;本例所得的胶料:含塑化的旧弃弹性体胶粉不低于23%,填料含量不低于45%,所得胶料释放出的气味与新胶尘产过程中释放出的相同;本例操作时粉尘飞扬性很小;本实例的胶料与现有技术生产的再生胶,分别在鞋业中按相似的配方应用时,两者的硫化胶料的物性对比检测结果如表5。
表5
实施例14.
按重量取旧弃弹性体粒度为20~24目的斜胶轮胎胶粒100份;和取由“白炭黑胶泥(水相中新生成,含水80%,PH=5~7,以干基计)15份,氧化锌(纳米级)100份”组成的再生助剂组115份,再生助剂组物系的PH控制在5~7范围。上述物料混合后合计总固形物重为215份。
具体处理方法1:将上述物料在密闭条件下,用拌合机混合后导入硫化橡胶常温超细粉碎机中进行粉碎;(在此过程中,由于加入的助剂较多且含水,使混合物料中胶粒在被粉碎后不能再团聚,所得胶粉料很容易被粉碎成细于等于80目;另外,由于加入的白炭黑胶泥在此过程中为一种具有坚硬毛糙表面及具有微型锉刀状构型的粒径细于等于1000目的微粒,它既是硫化橡胶粉碎时的良好隔离剂,又是锉割部分烃脸使胶料产生塑性的嚼解剂,再由于助剂中含有大量的氧化锌,所以它又是一种优异的硫化活性剂,此外,助剂中的水,能有效地除去粉碎过程中的热量,使粉碎过程得以持续地进行。)得到细于等于80目的含旧弃弹性体胶粉46.5%的无臭且对弹性体具有嚼解、硫化活性功能的精细胶粉母料215份(以于基计)。
取上述精细胶粉母料215份;再加由“变压器油5份,实施例5.中的实例5所述的脱硫活化剂1份”构成的配合剂6份;合计221份;
具体处理方法2:将上述物料置于高速搅拌机中进行搅拌加热塑化,直至170~200℃,然后继续搅拌3~5分钟,出料冷却,即得含旧弃弹性体胶粉45.2%的无臭且对弹性体具有嚼解,硫化活性功能的塑化精细胶粉母料;如再将此塑化精细胶粉母料置于密炼机或开炼机或精炼机或挤出机中捏炼,即可得到旧弃弹性体胶粉在45.2%的无臭且对弹性体具有嚼解,硫化活性功能的塑化精细胶母胶。此例的精细胶粉母料、塑化精细胶粉母料或母胶,若用于下游的硫化橡胶制品业,则在100份天然胶中配用6.5~11份,并在塑炼工段前加入,就不用再加入市售的氧化锌及气体辅助物料了。
欲制取一种含氧化锌在40~75%的范围内的无臭且对弹性体具有嚼解,硫化活性功能的精细胶粉母料、塑化精细胶粉母料或母胶,均能参照实施例14.提供的处理方法来实现。
应用:本例所得的无臭且对弹性体具有嚼解,硫化活性功能的精细胶粉母料、塑化精细胶粉母料或母胶,可替代再生胶、氧化锌、嚼解剂等应用于橡胶制品业。
实施例15.
按重量计取旧弃弹性体包括丁基水胎胶囊胶块料(5~10cm)50份,子午线轮胎胶粉(40~100目)50份,三元乙丙橡胶胶粒(18~24目)5份,聚氨酯胶粒(10~18目)5份;和由“硫酸亚铁铜3份,二氧化硅复合二水石膏(含水40~60%,以干基计)5份,轮胎中回收的尼龙纤维(1~10mm)20~100份”组成的再生助剂组28~108份。
处理方法1:将上述物料混合后导入橡胶破碎或粉碎机中粉碎,得到平均粒度在24~100目的胶粉混合物料138~218份,此胶粉物料无臭,含旧弃弹性体79.7%~46.2%;将此物料再与配合剂混合后处理方法2进一步加工。
取上述加工所得的含旧弃弹性体79.7%的胶粉物料138份;加入由“机油100份,二甲苯改性松香10份,甘油3份,无臭沥青150份,防老剂AW 1份”组成的配合剂物264份。(以上物料均以重量计)
处理方法2:将上述物料置于密闭的加热搅拌釜中加热至200~220℃下脱硫塑化,搅拌操作处理2小时左右,待物料熔融后放出冷却,即可得到一种含旧弃弹性体27.36%,已脱硫塑化的粘稠性胶料。
应用:本例所得的胶料有压敏自粘、抗(氧)防老等特点,可作为优良的建筑用防水材料。
此外,对破碎、粉碎时会产生结团、连片的旧弃弹性体胶料如:卤化丁基橡胶、天然乳胶、热塑性弹性体等,若欲进行破碎、粉碎的,均能按照实施例1.、实施例2.、实施例15.来实现;若欲使所得胶料作非硫化胶态应用时,则能按照实施例15.所示的方法来加工,并且对涉及的粉末辅料的PH值不必限制。
实施例16.
配方:按重量计取旧弃弹性体粒度为20目的子午线轮胎胶粒100份;独立再生助剂组1由“实施例5.中所示的实例3的脱硫活化剂3.5份,炭黑25份,聚乙二醇辛基苯基醚0.1份”组成的混合物28.6份,按上述物料总量的10%加入水。
处理:将上述物料在密闭条件下,先置于密闭的拌料槽中混合,然后用螺旋输送器导入常温磨盘式橡胶精细粉碎机中粉碎,所得物料90%以上都能过100目筛,再把粉碎物料经100目筛筛分后,粗者导回再磨,过100目筛的细料导入一个密闭的拌料槽中,包装后可作为产品或作为产物作进一步加工。进一步加工时,以过100目筛的细料115份计,再加入独立配合剂,所说的配合剂由“炭黑355份,妥尔油或/和废糖蜜10份、变压器油11份”组成的混合物376份;一起置于密闭搅拌混合器中,拌匀后出料包装,即得无臭、无扬尘且具补强性的精细胶粉母料。本例母料中胶粉含量为18.3%,助剂类混合物含量为81.7%。
应用:本例所得的精细胶粉母料,可替代再生胶、精细胶粉、炭黑应用于橡胶制品业。
实施例17
以无臭软化剂和补强剂类物料组成的配合剂的应用实例
配方:按重量计取旧弃弹性体粒度细于等于120目的轮胎胶粉90份;和由“低分子聚乙烯蜡5份,水杉树脂1份,特辛基酚醛树脂1份,变压器油2份,环氧树脂1份”组成的配合剂10份,合计总量100份。
具体加工方法:先将胶粉置于一搅拌器釜中,然后把配合剂物料加热融熔后加入搅拌器釜中与胶粉搅拌混匀后出料,即可得到一种无粉尘土飞扬性的精细胶粉母料。
在此实例加工过程中无需要求快速搅拌以及保温或/和加热,也无需要求对物料进行精、捏炼,只要能搅拌均匀,即使是在室温~50摄氏度,所得精细胶粉母料的物性也极佳(即好于再生胶)。本例母料中含胶粉90%,含配合剂物料10%。
应用:本例所得的精细胶粉母料,可替代再生胶、精细胶粉、炭黑应用于橡胶制品业。
实施例18
配方:按重量计取旧弃弹性体粒度细于等于100目杂胶鞋底硫化边料精细胶粉100份;和由“膨润土15份,含磷酸氢钙复合二氧化硅或硫酸钙复合二氧化硅的聚乙烯醇缩丁醛树脂与非离子型表面活性剂(如:脂肪醇聚氧乙烯醚等)构成的乳液胶泥(含固量40%,含水量60%,以干基计)15份,楝树子粉15份,低分子聚乙烯(蜡)10份”细成的配合剂55份,合计物料总量为155份。
具体处理方法:将上述物料先在拌料槽中初步混合,然后用螺杆机在120~150℃下挤出成粒径为5目的颗粒,待颗粒自然冷却后(水分自然干燥),即得一种物性能与轮胎再生胶相当(在含胶粉量相当的检测试片中比较),但又无市售再生胶恶臭的价廉物美的塑化精细胶粉母胶。
此例所得的精细胶粉母料中,含旧弃弹性体胶粉64.5%,含再生助剂类物料35.5%。此外,对含胶率低于25%或拉伸强度较低的杂胶鞋底废边料类的旧弃弹性体的回收利用,都可参照本例所示的内容及本发明构思来实现。
应用:本例所得的塑化精细胶粉母胶,可替代再生胶、填料等应用于橡胶制品业。
实施例19.
配方:按重量计取旧弃弹性体粒度细于等于100目的汽车内橡胶踏垫纯胶粉5份;和由“废纸屑粉10份,废(织物)纤维粉10份,废尼龙纤维粉10份,(电厂排弃的)石膏10份,(糖、油、药、氨基酸等化工厂排弃的)脱色失活活性炭或/和活性白土渣泥混合物10份,硅灰石·石膏·水合二氧化硅复组合物10份,(松)树叶粉10份,废皮革粉5份,变压器油20份”组成的配合剂95份;合计物料总量为:100份。
具体处理方法:把上述物料置于拌料槽中混合均匀,即可得到一种含旧弃弹性体5%(即下限配合料),又无剧烈扬尘,无恶臭且有松叶微香的精细胶粉母料。
应用:本例所得的精细胶粉母料可代替普通橡塑填料应用于橡塑制品业,具有轻质、能显著地提高胶料硬度和抗撕强度以及炼胶时吃料快无扬尘等优点。
实施例20.
按重量计取旧弃弹性体粒度细于等于100目的含车轮胎橡胶精细胶粉90%与含荞麦壳或/和稻壳粉10%的混合粉碎物料111份;和由“变压器油10份,酚醛(补强)树脂3份,特辛基酚醛(增粘)树脂1份”组成的配合剂物14份,上述物料合计为125份。
具体处理方法:把上述配合剂物先加热熔化,然后再倒入拌料槽中与旧弃弹性体按配方混合,混合时的温度可不超过50℃,搅拌速度以40~60转/分即可,无需剧烈搅拌,搅拌均匀后出料,即得到一种含旧弃弹性体80%的无扬尘、,无恶臭且有荞麦壳或/和稻壳微香的精细胶粉母料。
应用:本例所得的精细胶粉母料,可代替普通再生胶、填料、软化剂等橡塑配料应用于橡塑制品业,具有高强、轻质、以及炼胶时吃料快无扬尘等优点。
实施例21.
按重量计取旧弃弹性体粒度细于等于100目的含汽车轮胎橡胶精细胶粉95%与含荞麦壳或/和稻壳粉2.5%及硅灰石·硅酸锌·硫酸钙·二氧化硅复组合物2.5%的混合粉碎物料105.3份;和由“变压器油7份,酚醛树脂3.5份”组成的配合剂10.5份;上述物料合计:115.8份。
具体处理方法:将上述配合剂物料先加热熔化,然后再倒入拌料槽中与旧弃弹性体搅拌混合,混合时的温度不超过50℃,搅拌速度以40~60转/分即可,无需剧烈搅拌,搅拌均匀后出料,即得到一种含旧弃弹性体86.4%、无扬尘、无恶臭且有荞麦壳或/和稻壳微香的精细胶粉母料。本例所得产品能保留原旧弃弹性体约80%的拉伸强度,而现有技术生产的再生胶仅能保留原旧弃弹性体约40%~50%的拉伸强度。
应用:本例所得的精细胶粉母料,可代替新橡胶、普通再生胶、填料、软化剂等橡塑配料应用于橡塑制品业,具有高强、轻质、以及炼胶时吃料快无扬尘等优点。
实施例22.
按重量计取旧弃弹性体粒度细于等于100目的含汽车玻璃橡胶密封条精细胶粉95%与含硅灰石·硅酸锌·硫酸钙·二氧化硅复组合物5%的混合粉碎物料105.3份;和由“草酸铁锌0.2份,石蜡油7份”组成的配合剂7.2份,上述物料合计为112.5份。
具体处理方法:将上述配合剂与旧弃弹性体一起在拌料槽中搅拌混合,混合时的温度宜控制在100~150℃,搅拌速度为900~1200转/分,搅拌均匀后出料,即得到一种含旧弃弹性体(三元乙丙胶)88.9%、无扬尘及恶臭的塑化精细胶粉母料。
应用:本例所得(三元乙丙胶)精细胶粉母料,可代替(三元乙丙胶)再生胶应用于橡塑制品业,具有高强、易压出、可消泡以及炼胶时吃料快无扬尘等优点。
实施例23.
配方:按重量计取旧弃弹性体粒度20目(夹带约10%尼龙骨架碎纤维)旧弃子午轮胎胶粒111份;和由“实施例5.中所述的实例3之脱硫活化剂3.5份,硼泥5份,(废)酚醛树脂粉5份,废纸屑粉12份,硅灰石·硅酸锌·硫酸钙·二氧化硅复组合物3份,聚乙二醇辛基苯基醚0.1份”再生助剂组28.6份;合计:139.6份。
具体处理方法1:把上述物料在密闭条件下,先置于密闭的拌料槽中并按上述物料的8%加入水,进行搅拌混匀,然后用螺旋输送器导入常温磨盘式橡胶精细粉碎机中粉碎,(所得物料80%以上都能过100目筛,)再把粉碎物料经100目筛筛分后,粗者导回再磨,过100目筛的细料导入另一个密闭的拌料槽中,进一步加工,以过100目筛的细料111.7份计;
再加入:由“盐泥粉70份,含纤维药渣170份,脱色失活活性炭或/和活性白土渣泥70份,硅灰石·硫酸钙·二氧化硅复组合物34份,妥尔油或/和废糖蜜10份、变压器油11份”组成的配合剂365份,上述物料合计:476.7份。
具体处理方法2:将上述物料一起拌匀后出料包装,即得无臭、无扬尘且具填充、补强功能的精细胶粉母料。本例母料产品中含胶粉量为23.4%,其余为助剂类混合物。
应用:本例所得的精细胶粉母料,可替代再生胶、精细胶粉、炭黑应用于橡胶制品业。
值得指出的是,本例没有对旧弃弹性体中夹带进的非金属骨架碎纤维进行分离,亦无需分离,这是由于本发明在精细粉碎时有刚性的无机物微粉(一种具有坚硬毛糙表面的助磨剂)存在,故骨架碎纤维都能被磨碎,磨碎后的粉状纤维既能对胶料补强,又不影响胶料表面的美观。
实施例24.
配方:按重量计取旧弃弹性体粒度为5目(夹带约10%尼龙骨架碎纤维)旧弃斜交轮胎胶粒111份;和由“(锌锰)废电池/陶土=1/5的粉碎物3.5份,硼泥5份,(废)酚醛树脂粉5份,废纸屑粉12份,硅灰石·硅酸锌·硫酸钙·二氧化硅复组合物3份,聚乙二醇辛基苯基醚0.1份”组成的再生助剂组28.6份;上述物料总量合计为139.6份。在不加入上述物料总量的10%的水。
具体处理方法1:将上述物料在密闭条件下,先置于密闭的拌料槽中混合,然后用螺旋输送器导入常温磨盘式橡胶精细粉碎机中进行粉碎处理,(所得物料80%以上都能过100目筛,)把粉碎所得的物料经100目筛筛分后,粗者导回再磨,过100目筛的细料导入一个密闭的拌料槽中,作为产品,则包装上市,作为中间产物,则再进一步加工。
进一步加工:按重量计取上述过100目筛的细料139.6份,和由“盐泥粉70份,纤维纸渣170份,脱色失活活性炭或/和活性白土渣泥70份,硅灰石·硫酸钙·二氧化硅复组合物34份,妥尔油或/和废糖蜜10份、变压器油11份”组成的配合剂365;上述物料总量合计为504.6份。
具体处理方法2:上述物料置于密闭的搅拌槽中,经拌匀后出料包装,即得无臭、无扬尘且具填充、补强功能的精细胶粉母料。本例所得的母料中含胶粉19.8%,含再生助剂组和配合剂混合物80.2%。
应用:本例所得的精细胶粉母料,可替代再生胶、精细胶粉、炭黑应用于橡胶制品业。
顺便指出,本例也未对旧弃弹性体中夹带进的非金属骨架碎纤维进行分离,而且骨架碎纤维当被粉碎到能过100目筛,磨碎后的粉状纤维既能对橡塑胶料产品具有良好的补强作用,又不影响胶料制品表面的美观。
实施例25.
关于本发明所述产品的应用实例及与现有技术制得的再生胶的应用效果进行对比,数据列于下表6中。
根据上述表6中的对比结果,做一个结论性的描述:看来除了无臭与粉尘小之外,还有物性上的优势。
从本实施例的比较可以明了,本发明提供的母胶或母料产品,本身都有在室~高温下不散发煤焦油、松焦油、芳烃油、有臭沥青、橡胶烃油等有害物气味、烟雾,又无扬尘的优点;在单用上限配合料且又添加粉料制混炼胶时,炼胶及硫化过程中仪显现有无恶臭的特点,但在上下限配合料被组合使用时(可少加或不加粉料),整个操作过程便显现出无恶臭且不扬尘的理想化的环保特点。
本发明已被上述的实施例所描述了,但需说明的一点,由于本发明所述的“无臭”指标,虽然目前在弹性体再生业中还没有检测的标准,但在业内的技术人员都能明了其定性的含意,对胶料的“无臭”检测可采用人鼻和目视法,
表6
比较被检样与标准样在室温或加热条件下的气味和烟雾大小的差异,得出半定量的分析结论;也可采用气相色普法,在加热条件下较精确地检测被检样与标准样的汽化物品种与含量。
本发明所述的方法及产物,显然还可以有许多的变化例,譬如,把粉末辅(填)料用公知的有机硅等进行表面处理得到活性填料的过程,与粉碎过程组合在一起实施;在把旧弃弹性体被兼作抑制填料粉体飞扬的润湿剂利用时,只要能使填料粉体不飞扬,物料中的旧弃弹性体含量甚至可以低至5%以下;把精细粉碎时筛出的较粗料用高温塑化,然后再与筛得的过筛精细料合并,最后制得母料或母胶;从本发明提供的组合料范围中,能组合形成更多物性佳的再生助剂组,并得到物性高于现今再生胶、精细胶粉的旧弃弹性体或者说旧弃弹性体携固体废弃物的再生产物;……。只要这些变化是符合本发明所述的构思及具体的技术方案,那么这些变化就不应被看成是超出了本发明的保护范围。还应注意到,本发明的保护范围还包括与旧弃弹性体无害化处理相配合的再生用独立再生助剂组以及配合物。
本发明提供的塑化胶粉或精细胶粉的母料或母胶产品中,以精细胶粉的母料或母胶为佳,尤其是以用过100目筛的精细胶粉制得的塑化精细胶粉的母料或母胶为最佳。
在下游的橡、塑制品业,使用本发明提供的塑化胶粉、或精细胶粉的母料或母胶,通过简单的上下限母胶料的组合,就能得到与其原来使用的配方相同或相近的配方。所得胶料不但无臭,而且能减少或消除氧化锌、碳黑、碳酸钙、陶土、纤维粉等物料引起的粉尘污染,从这一点看,本发明保留和扩展了现有再生胶能作为促进吃粉的软化助剂应用的优点。本发明所得胶料因无臭和力学性能好,这为在下游制品业的无臭胶料配方中多用再生弹性体材料,少用新胶料提供了可能。本发明以旧弃弹性体作为抑制填料粉体飞扬的润湿剂,能制得一种含较少旧弃弹性体和较多粉末填料母胶料即本发明所述的下限母胶料,从而为含胶量低或品性差的旧弃弹性体再用于橡塑制品业,找到了一条循环使用的途径。
本发明提供的方法以再生助剂组或配合剂中使用吸附剂和不用煤焦油等有恶臭的软化剂等措施摒弃了现有(黑色)再生胶的有臭缺点;本发明很好地解决了填料和软化剂的性/本比问题;本发明拓展了脱硫活化剂的选料范围,所述的脱硫活化剂使用时不产生有恶臭的硫化氢等有毒气体;本发明很好地解决了旧弃弹性体粉碎时加入的粉末辅料并含有大量的再生助剂在粉碎后是留还是除的问题;本发明提出了抗氧防老剂可应用于废弹性体的再生过程;本发明提供的方法在保证旧弃弹性体再生过程及产品无臭无污染的前提下,还为产品在下游应用时的无尘炼胶以及填料产品的工艺简化、改性,以及林化、矿业产品的开发利用和变质、劣等的含油、糖食品以及其它工业渣泥等的无害化高值循环利用等提供了途径;本发明提供的助剂组合可以完全脱离源于石油、煤炭等不可再生的物料。本发明特别适用于热固性弹性体的再生利用。
本发明所述的产品,其中上限配合的(填充)塑化胶粉母胶,在与现市各种再生胶、活化胶粉的剂型、胶种、橡胶烃含量相同条件下的区别是:
与天然胶、顺丁胶、丁苯胶物系的轮胎、杂胶鞋等类再生胶以及活化胶粉比较,本发明所述的产品在室温~180摄氏度都不散发煤焦油、松焦油、芳烃油、有臭沥青、橡胶烃油的气味,加工过程中仅有少量水汽外冒,产品的丙酮抽提物低且灰分可控;本发明所述的产品中可检出多晶态复组合物的脱水物或/和氧化物;与卤化丁基再生胶、氯丁再生胶比较,本发明所述的产品在180~200摄氏度下烟雾少,丙酮抽提物低且灰分可控;与三元乙丙、丁腈再生胶比较,本发明所述的产品在180~200摄氏度下烟雾少,丙酮抽提物低,灰分可控。
因为本发明所述的产品中可检出多晶态灰分物及其它粉末料,虽然产品的灰分提高了,但这有利于再生处理,亦有益于下游的应用。
发明所述的塑化母料或母胶产品,检测时,其料中的胶粉颗粒已溶胀或塑化发粘,无法再过筛网以定义其粒度目数,但可以与能过筛网定义其粒度的粘细胶粉的过辊胶料试片来比较其致密性、表面平整度,进而推知其物性。
本发明提供的母料或母胶产品,除有显著的经济价值外还有更深层的社会意义,那就是它可大容量综合利用现代工业社会产生的几乎所有固废物!从这一角度再来审视本发明提供的母料或母胶产品,可以看到它是一种并联了多行业多品种固废物循环再利用交汇点的产品。在这一无污染的产品中,旧弃弹性体是一种能使多种固废物循环利用的重要媒介物,她是稀缺资源!而非废物!本发明提供的母料或母胶产品是把旧弃弹性体与多种固废物等无害化地转变成橡塑制品业原料的载体,是打开旧弃弹性体与多行业固废物能资源化、环保化、高值循环利用之门的一把金钥匙。
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