[发明专利]一种废橡胶加工工艺

说明书

本发明涉及橡胶加工处理工艺技术领域，公开了一种废橡胶加工工艺。本发明的废橡胶加工工艺能够防止橡胶在脱硫过程中因超温使制备得到的再生胶力学性能下降。本发明的加工工艺包括废胶粉预处理、脱硫处理和再生胶的硫化处理步骤，在废胶粉预处理过程中将二氧化硅纳米粒子悬浮液喷涂于废胶粉表面，然后再进行脱硫处理。本发明的废橡胶加工工艺制备得到的再生胶门尼粘度合适，可塑性和可加工性强，力学强度良好，实用性强。

技术领域

本发明涉及橡胶加工处理工艺技术领域，尤其涉及一种废橡胶加工工艺。

背景技术

废橡胶的主要来源有废轮胎、废胶鞋、废胶管胶带以及橡胶制品生产过程中产生的边角料及废品和残次品，属于工业固体废物中的一大类。为了保护人类赖以生存的环境，减少废橡胶对环境的污染，让废橡胶再生利用已经成为环保领域技术人员重点关注的问题之一。废橡胶再生是指利用物理、化学或生物方法使硫化橡胶还原为未硫化状态，常见的物理再生法主要包括有微波再生法、电子束再生法、远红外再生法、超临界流体再生法和机械再生法等，化学再生法主要通过添加不同的再生剂对废橡胶进行处理，而生物再生法则是通过微生物等菌种对废橡胶进行分解再生。

目前，工厂为了降低生产成本，最常用的方法还是机械再生法，即在废橡胶中加入一些添加剂进行加热混炼制备得到再生胶。通过热处理和机械处理，将再生胶内部的S-S和C-S键重新打开，保持C-C键形成的主链不破坏，有选择性地破坏橡胶三维网络结构而不引起大分子链断裂以实现硫化橡胶的再生目的。因此，热处理的温度就显得非常重要，当热处理温度不够时，虽然能够保持再生胶的力学强度，但其门尼粘度过高，制备得到的再生胶难以用于后续的加工，应用范围受到限制；当热处理温度过高时，虽然门尼粘度下降，制备得到的再生胶容易加工，但是其C-C键形成的主链也相应被部分破坏，进而导致制备得到的再生胶力学性能明显下降。因此，为了得到性能优良的再生橡胶，实现变废为宝，提供一种实用性强的废橡胶加工工艺就显得非常重要。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种废橡胶加工工艺，本发明的加工工艺在废胶粉处理过程先对废胶粉进行预处理，即，将二氧化硅纳米粒子悬浮液喷涂于废胶粉表面，由于在后续加工工艺中会形成部分C-Si键，在脱硫温度升高时，制备得到的再生胶门尼粘度有所下降，这时由于键能的不同，S-S和C-S键首先发生断裂，然后再到C-Si键，最后才到C-C键断裂，因此，对废胶粉进行二氧化硅纳米粒子预处理，能够给橡胶脱硫过程提供温度缓冲区域，防止因为超温导致制备得到的再生胶力学性能下降。

本发明的第一方面，提供了一种废橡胶加工工艺，包括如下步骤：

S1、废胶粉预处理：将废胶粉水洗，烘干后将所述废胶粉加热至40~60℃，搅拌10~30min，搅拌过程中将二氧化硅纳米粒子悬浮液喷涂于废胶粉表面，喷涂次数为3~10次/min，喷涂频率为2~4s/次，烘干，180~220℃下加工，得预处理废胶粉；虽然橡胶属于可燃物，但是橡胶的燃点约为350℃，在180~220℃，废胶粉只会熔融和少部分脱硫，不会发生燃烧。

S2、脱硫处理：在所述预处理废胶粉中加入活化剂和芳烃油，在170~200℃下以30~60r/min混料20~30min，超声，得脱硫再生胶；

S3、再生胶的硫化处理：将所述脱硫再生胶、促进剂、氧化锌、硬脂酸和硫磺加入混炼机中混炼，后在145~160℃下硫化10~60min。

根据本发明实施例的一种废橡胶加工工艺，至少具有如下有益效果：本发明通过将废胶粉进行二氧化硅纳米粒子预处理，提高了废胶粉在加工过程中的耐温性，使得制备得到的再生胶具有合适门尼粘度，可塑性强，同时又具有较高的力学性能，如拉伸强度。此外，通过喷涂法喷涂于废胶粉表面的工艺也能够大大减少二氧化硅纳米粒子的使用量，在保持一定的力学性能的同时，大大降低使用成本。