[发明专利]一种含酯基交联结构的橡胶弹性体的解交联的方法

说明书

本发明公开了一种含酯基交联结构的橡胶弹性体的解交联的方法。所述方法包括：所述橡胶弹性体在有机溶剂中充分溶胀，在碱或酸的催化下，进行酯基的水解反应；解交联完全后，用絮凝剂将橡胶沉淀出来，洗涤干燥，得到解交联的线性橡胶。本发明的方法条件温和、效率高、选择性断键、易于实现工业化；并且为废橡胶的回收提出了新的解决方案。

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，具体是涉及一种含酯基交联结构的橡胶弹性体的解交联的方法。

背景技术

橡胶是我国重要的战略物资。随着我国橡胶行业的发展，对橡胶资源需求越来越大，每年都需大量进口，其中我国天然橡胶自给率低于25％，合成橡胶自给率不到60％；而与此同时，全世界每年产生的废旧橡胶约3000万吨。我国是产量最大的国家，年产近500万吨，并以年约8％～10％的速度增长。当前，大部分废旧橡胶经焚烧作为热能利用和经粉碎制成胶粉后用于建筑材料(塑胶跑道、沥青路面等)，造成了资源的大量浪费和严重的环境污染；还有部分废旧橡胶经脱硫切断交联键制备再生胶，然而传统脱硫技术存在生产能耗大、三废治理难、经济效益低等问题。因此，面对生胶资源匮乏和废橡胶带来的环境污染等困境。

废旧橡胶再生技术一直以来都是世界橡胶工业的研究重点和难点，究其原因就是天然或合成橡胶通过硫磺等物质在一定条件下进行化学交联反应后，变为三维立体网状结构的交联橡胶。交联形成的这种包含单硫键、双硫键和多硫键的三维结构，难以像塑料等热塑性材料通过加热熔融回收再利用。再生废橡胶的过程就是利用物理，化学或生物的方法，破坏三维交联网络，使硫化胶变为准线性化的可再加工的过程。理论上讲，理想的橡胶再生是尽可能保护主链大分子使其不降解，尽可能断裂更多的交联键提高溶胶含量，但后者不能以过度牺牲前者为代价。目前我国仍然以高温高压动态脱硫法生产再生胶为主，为保护主链而残留了更多的交联键，因此存在着凝胶含量高，门尼黏度高，应用再生胶的挤出型制品表面不光滑，性能不够好，污染大、耗能高、机械化程度低等缺点。因此，寻求节能、环保、连续、高效的新型废橡胶再生技术，是今后废橡胶再生领域的努力方向。

发明内容

为解决现有技术中出现的问题，本发明提供了一种含酯基交联结构的橡胶弹性体的解交联的方法。为废橡胶的回收问题提供了一个绿色、高效的解决方法。我们利用环氧基团与羧基反应产生一种含酯基的交联结构。酯基可以在碱性或者酸性条件下水解，从而达到解交联的目的。该技术方法，条件温和、效率高、选择性断键、易于实现工业化。为废橡胶的回收提出了新的解决方案。

本发明的目的是提供一种含酯基交联结构的橡胶弹性体的解交联的方法。

包括：

所述橡胶弹性体在有机溶剂中充分溶胀，在碱或酸的催化下，进行酯基的水解反应；解交联完全后，用絮凝剂将橡胶沉淀出来，洗涤干燥，得到解交联的线性橡胶。

其中，

所述有机溶剂为四氢呋喃、甲苯、二甲苯，环己烷，环戊烷、正己烷，正庚烷中的一种或组合；

所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、醇钠、醇钾、醇锂、三甲胺、三乙胺、二甲胺、二乙胺、四甲基胍、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、4-二甲氨基吡啶、吗啉、N-甲基吗啉、四甲基乙二胺、三乙烯二胺、N,N-二异丙基乙胺中的一种或组合；

所述的酸为硫酸、盐酸、硝酸、氢溴酸、氢碘酸中的一种或组合；

所述絮凝剂为水、甲醇，乙醇，丁醇，丙酮，丁酮中的一种或组合。

所述橡胶弹性体质量占溶剂质量的百分比为0.1％～50％；优选1％～20％；

所述酸或碱水溶液浓度为0.1wt.％至饱和；

酸或碱用量与橡胶弹性体用量比为0.01～10；优选0.1～1；

反应温度为20～200℃；优选40～150℃；反应时间为0.1～168h。