[发明专利]一种采用螺杆挤出机连续制备液体再生胶的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种废旧橡胶脱硫再生的新方法，尤其涉及一种利用螺杆挤出机连续脱硫解聚制备液体再生胶的新方法及工艺，属于废旧橡胶循环再利用领域。

背景技术

废旧橡胶的综合利用是橡胶工业循环经济的核心，对于节约化石资源，保护环境具有重要意义。据统计，2009年我国废旧轮胎产生量2.33亿条，重量约达860万吨。加快推进废旧轮胎综合利用，有利于降低我国橡胶资源对外依存度，防治环境污染，社会和经济效益巨大。

橡胶脱硫再生就是利用物理，化学或者生物等方法，打开三维交联网络，形成准线性化的可加工的再生胶的过程。作为再生工艺，主要分为：物理再生、化学再生和生物再生。

目前，我国主要采用高温高压动态脱硫罐法，其工艺流程是将废胶粉，脱硫助剂和水一起加入脱硫罐中，工作压力2.2MPa，工作温度217℃，脱硫时间3小时左右，泄压取料得脱硫胶粉，然后经精炼机得到再生胶，利用此种方法得到的再生胶呈现出较优异的力学性能，应用广泛。但得到的再生胶仍有70％以上的未脱硫结构，解聚程度低，而且泄压取料和精炼过程都有严重的烟气污染。

为了得到较高的脱硫程度，M.Kojima及其同事(M.Kojima，T.Masatoshi.Chemical recycling of sulfur-cured NR using supercritical CO₂[J].Green Chemistry，2004，6：84-89.)尝试利用超临界CO₂脱硫天然橡胶NR，他发现硫醇/胺的混合物是其有效脱硫剂，在超临界CO₂流体中脱硫效果更加明显，天然胶在超临界CO₂中可以得以充分降解，降解后分子量为3x10⁴；国内的张立群等(CN200910079775：一种硫化橡胶脱硫解聚再生的方法)自行设计相对大型的高温高压反应釜，利用超临界CO₂再生方法，探索了硫化天然橡胶和丁基橡胶最佳脱硫再生工艺，研究发现，天然和丁基橡胶在超临界CO₂内能够被充分脱硫再生，其溶胶含量高达98％。利用超临界CO₂再生法生产再生胶具有溶胶含量高，门尼粘度低等优点，但该法要达到的超临界状态需要压力达到7.8Mpa以上，反应设备要求高，危险性大，生产不连续，难以实现工业化。

此外，(CN 101100534A)公布了一种膏状再生胶及其制备方法，依次将20～50目的硫化胶粉，70～90份的石蜡油，10～30份的古马隆，2～5份的邻苯二甲酸酐，4～6份的甲醛水溶液以及0.2～0.5份的间苯二酚加入立式解聚器内，升温至160～180℃，压力0.5～0.7MPa，反应2～2.5小时后，降温排气得到膏状再生胶，可应用于铺路，防水等领域。但是，此种方法需要大量的有机溶剂和操作油，难以保证生产过程的绿色环保。

双螺杆挤出法脱硫再生废橡胶是利用螺杆挤出机的剪切挤压作用，于短时间内使废旧胶粉脱硫再生的一种方法。日本的Matsushita等(US6,77,453 B1：Method of reclaiming crosslinked rubber and Molded article of reclaimed rubber.)采用双螺杆挤出机再生废橡胶，并在螺杆内引入某种除气载体带走分解产物，达到连续生产、净化排气的作用，得到的再生胶门尼适中，气味小，但其脱硫解聚程度并不高。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术污染大、不连续的缺点，提供一种连续制备液体再生胶的方法，利用螺杆挤出机对废胶粉进行有效脱硫解聚再生。

本发明的目的是通过以下流程来实现的：一种采用螺杆挤出机制备液体再生胶的方法，其特征是将废旧胶粉与再生剂于搅拌机内在60℃～150℃预处理10min～30min后在50℃～120℃静置6h～36h，加入螺杆挤出机，通过控制挤出机不同区段的温度在100℃～480℃，通过顺、反螺纹元件多段加压混合使最高压力达到3～15Mpa，反应1～15min后从螺杆挤出机口模挤出，即可得到所制备的液体再生胶，所述的再生剂包括软化剂和活化剂：软化剂是煤焦油、松焦油、妥尔油、环烷油、双戊烯、石蜡油、油酸、松香一种或几者的混合物，活化剂是芳烃二硫化物、多烷基苯酚硫化物、苯基硫醇、正丁胺一种或几者的混合物；废胶粉与软化剂、活化剂的质量比为100∶(5～30)∶(0.5～5)。

所用螺杆挤出机最好是单螺杆挤出机或双螺杆挤出机中的一种。