[发明专利]环保高强力再生胶最佳微波辐射功率的选择方法

说明书

技术领域

本发明涉及废旧橡胶再生领域，具体是一种环保高强力再生胶最佳微波辐射功率的选择方法。

背景技术

废旧橡胶材料的数量在废旧高分子材料中仅次于废塑料，其中汽车轮胎全世界年报废量在10亿条以上，我国在5000～6000万条。废旧橡胶的回收利用以废旧轮胎为主，其它还包括废旧胶鞋和内胎等，废橡胶的利用有利于保护环境，实现资源的再利用，有利于社会经济的可持续发展。

常规再生胶目前在再生过程中需要在再生罐中进行，需要加热搅拌、清洗、脱水、精炼等工序，设备和工序较复杂，投资大。在再生过程中，加入了较大量的软化剂煤焦油、松焦油、石油抽出物等，使再生胶具有非常难闻的气味，较大的污染性，还含有很多有毒可使人致癌的化学物质。

本申请人曾申请了一种环保高强力再生胶的微波辐射再生方法，是将将粒度为20目的废旧橡胶外胎胎冠胶粉与松香、双戊烯按配比配好，物料以一定厚度均匀投放到辊道输送装置上，以一种功率对胶料被微波辐射再生，再生后的胶料通过辊道连续进入冷却装置，冷却后的物料直接排放到开炼机上进行精炼,精炼温度控制在35～50℃，在开炼机上低温精炼20min后，精炼好的胶片表面光洁，质地均匀。

由于废旧橡胶中所含交联键大多以多硫键为主，另外还有部分单硫键、双硫键，多硫键的键能一般低于268.0 kJ/mol,单硫键、双硫键的键能分别为284.7 kJ/mol、268.0kJ/mol。废旧橡胶分子主链中的碳-碳键、碳-氧键的微键能分别为351.7 kJ/mol、360.1kJ/mol,交联键的键能一般低于分子主链的键能。微波辐射过程最好能既保护分子主链不被破坏，又能使交联键断裂。微波辐射的功率过高除了可能导致交联键断裂外，还导致了橡胶分子主链的过度断裂，最后将导致再生胶的机械强度降低，而且易粘辊 ,还浪费了能量。微波辐射的功率过低,也将导致再生胶的机械强度降低。 所以微波辐射功率的确定对再生胶的质量具有重要意义。

发明内容

本发明提供一种环保高强力再生胶最佳微波辐射功率的选择方法，目的在于节约辐射能量，提高再生胶的性能。

本发明是以如下技术方案实现的：一种环保高强力再生胶最佳微波辐射功率的选择方法，以天然胶为主的内胎类、外胎类、胶鞋类废胶粉和以丁基胶为主的内胎类废胶粉为原料，制备再生胶的过程中，将经干燥的称量好的粗胶粉、软化剂松香和再生剂双戊烯在装有微波辐射装置的辊道上平铺2cm的厚度；然后进行微波再生处理,在微波辐射频率为2450Hz的情况下,用不同的功率进行微波辐射，将功率分别设定为：320W、400W、480W、560W、640W、720W、800W七个点，将辐射时间分别设定为60s、70s、80s、90s、100s、110s、120s七个时间节点，即每隔10s取一个时间节点，然后将每个胶料在每个功率点下将胶料分别微波辐射处理相同的七个时间；然后将各功率点和时间点下的49个微波辐射的胶料在低温开炼机上分别进行低温再生20min，待胶料表面光洁,粘着性提高后,依次将各种配合剂加入到处理好的胶粉中进行混炼,然后将混炼胶硫化,进行国标配方胶料的物理机械性能和加工工艺性能的测试,综合性能最佳的胶料对应的辐射功率即确定为最佳微波辐射功率。

    所述的废旧胶粉粒度为10～30目。

    经性能测试结果表明，在微波辐射频率为2450Hz的情况下, 最优综合性能对应的微波辐射功率为480W，微波辐射时间为1min40s，得到的再生胶的拉伸强度达18.0MPa以上，断裂伸长率为350～450%，威氏可塑度在0.30～0.40之间。

 本发明的有益效果是：确定了微波辐射的最佳功率和时间后，既保护了分子主链不被破坏，又能确保交联键断裂，节约了能量，提高了生产效率。低温微波辐射下获得环保型再生胶与传统再生胶相比，机械性能和工艺性能没有降低，节约了能量,具有突出的经济效益和社会效益。

具体实施方式

下面结合实施例进一步阐明本发明的方案及效果。

    实施例1

      微波再生胶的配方如下：

原材料名称                          用量(质量份)

9.00-20载重胎外胎制备20目胶粉         100.00

软化剂松香                              12.00

再生剂双戊烯                            0.40

方法：将干燥称量好的粗胶粉、软化剂松香和再生剂双戊烯在装有微波辐射装置里平铺2cm的厚度。然后进行微波再生处理,在微波辐射频率为2450Hz的情况下,将功率分别为320W、400W、480W、560W、640W、720W、800W的情况下将胶粉分别微波辐射处理相同的时间，时间分别取60s、70s、80s、90s、100s、110s、120s，即每隔10s取一个时间节点，然后将功率和时间分别作为变量进行实验，总共进行49个实验。再生后的胶粉立刻搅拌和充分冷却，将冷却好的微波处理过的再生胶料投放到开炼机上薄通精炼20min，再生温度控制在35～50℃，使胶料表面光洁,粘着性提高，颜色质地均匀，停放24h。根据国标《再生橡胶》GB/T 13460-2008再生胶配方依次将性能检测配方中的各种配合剂加入再生胶中进行混炼,然后将混炼胶停放硫化,再停放24h后，对胶料进行物理机械性能和加工工艺性能进行测试。性能测试结果表明，最优综合性能对应的微波辐射功率为480W，和该功率对应的微波辐射时间为1min40s，拉伸强度可达18.4MPa，断裂伸长率为440%，威氏可塑度在0.32之间。