[发明专利]一种环保型橡胶材料的制备方法及环保型橡胶材料

说明书

本发明公开了一种环保型橡胶材料的制备方法及环保型橡胶材料。一种环保型橡胶材料的制备方法，其包括如下步骤：(1)活性硅酸钙预处理；(2)活性硅酸钙改性；(3)密炼；(4)开炼；(5)硫化得到环保型橡胶材料成品。本发明中，活性硅酸钙可以提高三元乙丙再生胶的加工性能，降低橡胶加工过程中产生的异味；同时，橡胶材料的力学性能得到提高，橡胶制品具有无异味特性。

技术领域：

本发明涉及废旧橡胶利用和橡胶加工领域，特别是涉及一种环保型橡胶材料的制备方法及环保型橡胶材料。

背景技术：

随着橡胶工业的发展，废旧橡胶的年产生量飞速增加，给环境和人体健康造成了严重威胁。废旧橡胶的综合利用成为固废回收和利用领域亟需解决的重大问题之一。目前，废旧橡胶制备再生橡胶是我国废旧橡胶处理的主要方式，约占我国废旧橡胶处理量的60％以上。

中国发明专利CN1565822A报道了一种利用废旧轮胎橡胶直接生产非机动车轮胎的方法，其是采用废旧橡胶胶粉加入硫磺直接硫化制成非机动车轮胎制品，但是产品的性能较差，应用受到限制；中国发明专利CN10875297A报道了一种废旧轮胎胶粉常温脱硫生产再生胶的方法，其是将废旧轮胎切割成颗粒后，进行三次微波辐射和三次磁选处理，在脱硫剂加入的同时进行一次超声波催化处理得到脱硫胶粉，这种方法可以破坏废旧橡胶中的S-S和S-C键，降低对C-C键的破坏，但是这种方法工艺较为复杂，限制了其工业化应用；中国发明专利CN105330892A报道了一种废旧轮胎胶粉氨法低温脱硫的方法，其是利用通入氨气的循环流化床处理器对80-100目的胶粉进行处理，并结合微波辐射催化作用得到脱硫胶，但是这种方法对胶粉粒径和设备要求较高，同时工艺较为复杂，氨气存在产生环境污染的可能性。

目前，再生胶在生产过程中，存在二次污染；产品在应用过程中，加工性能和力学性能较差，同时在加工过程气味较重，工作环境较差。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种加工过程和制得的橡胶材料无异味，制得的橡胶材料性能优异的环保型橡胶材料的制备方法及环保型橡胶材料。

本发明的目的由如下技术方案实施：一种环保型橡胶材料的制备方法，其包括如下步骤：(1)活性硅酸钙预处理；(2)活性硅酸钙改性；(3)密炼；(4)开炼；(5)硫化得到环保型橡胶材料成品；其中，

(1)活性硅酸钙预处理：将活性硅酸钙与脂肪酸或脂肪酸盐混合后，加入到高速混合机中，调整混合机温度，混合搅拌5-30min，得到预处理活性硅酸钙；

(2)活性硅酸钙改性：向预处理活性硅酸钙中加入偶联剂或石蜡油，进行改性处理，得到改性活性硅酸钙，出料待用；所述活性硅酸钙的原料来源于工业硅或硅铁行业的固弃物-微硅粉；改性处理是为了提高活性硅酸钙与橡胶基体的相容性。活性硅酸钙改性前活化指数为零，改性后活化指数可以达到80以上甚至100。

(3)密炼：将三元乙丙原胶、三元乙丙再生胶、所述改性活性硅酸钙、活化剂、塑化剂加入密炼机中混炼20～40min；质量份数为100份的所述三元乙丙原胶和所述三元乙丙再生胶混合物中添加质量份数为1～20份的所述改性活性硅酸钙；活化剂主要包括：氧化锌，活性氧化锌，有机锌等，加入量为橡胶基体质量的3％～6％；塑化剂包括三元乙丙油、多植物改性增塑剂等，加入量为橡胶基体质量的1％～1.5％。

(4)开炼：将密炼过的橡胶放到开炼机中，加入促进剂和硫化剂，混炼均匀后出料；促进剂包括促进剂M，促进剂TMTD等。加入量为橡胶基体质量分数的0.5％到2％；硫化剂就是硫磺，加入的量为橡胶质量的1％～2％。

(5)硫化得到环保型橡胶材料成品：将开炼后的橡胶在动态硫化挤出机中挤出硫化获得环保型橡胶材料成品。

具体的，所述偶联剂为硅烷偶联剂，钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂中的任意一种或几种。