[发明专利]一种采用双螺杆挤出机脱硫再生硫化橡胶的方法有效
申请号: | 200910080211.X | 申请日: | 2009-03-16 |
公开(公告)号: | CN101508795A | 公开(公告)日: | 2009-08-19 |
发明(设计)人: | 张立群;葛佑勇;王士军;戴国强;李晓林;刘力;伍社毛 | 申请(专利权)人: | 江苏强维橡塑科技有限公司;北京化工大学 |
主分类号: | C08J11/10 | 分类号: | C08J11/10;C08L21/00 |
代理公司: | 北京思海天达知识产权代理有限公司 | 代理人: | 霍京华 |
地址: | 223805江苏省宿*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 采用 双螺杆挤出机 脱硫 再生 硫化橡胶 方法 | ||
技术领域:
本发明涉及一种脱硫回收硫化橡胶的方法,尤其涉及一种采用双螺杆挤出机脱硫再生硫化橡胶的方法,属于橡胶循环再生领域。
背景技术:
我国是世界上最大的橡胶消耗国,废旧橡胶的产生量也位居世界首位,这些废旧橡胶大约70%具有可再生利用价值。
作为再生工艺,大体上可以分为3类:化学再生、物理再生和生物再生。化学再生是利用化学助剂,如有机二硫化物(DD)、硫醇、碱金属等,在一定温度下,借助机械力定向催化裂解橡胶交联键,并使断裂点稳定,达到再生目的。在公开的文献中,(Masaaki Kojima,Mastoshi Tosaka,Yuko Ikeda.Chemical recycling of sulfur-curednatural rubber using supercritical carbondioxide[J].Green Chemistry,2004(6):84-89.)报道了硫化的、较短时间处理的天然橡胶,在超临界CO2流体中,DD作脱硫试剂,180℃、10Mpa的高压反应釜中脱硫60min后逐渐转变为可利用的再生胶。脱硫的橡胶比天然橡胶有稍高的玻璃化转变温度(Tg),所得再生胶结构主要为聚1,4-异戊二烯。但该过程所用到的高压设备多、危险性高、费用大,操作过程复杂、速度慢且不能连续生产。
物理再生是利用外加能量,如力、热-力、冷-力、微波、超声波、射线能等,使交联橡胶的三维网络破碎,形成具有流动性的再生胶。CN200610112039.8公开了一种利用微波脱硫后再用双螺杆挤出机对脱硫橡胶进行塑化、降温的橡胶再生方法。该方法将已硫化橡胶经过粉碎、筛选、磁选后先经过微波炉进行微波脱硫,脱硫后由微波炉出料口直接进入挤出机喂料口,通过挤出机进行塑化、降温、过滤,最后得到脱硫再生胶。该方法生产过程中由于微波高能辐射使胶粉内部积累能量过高,胶粉碳化、微波耗能大、易产生辐射、成本高、适应范围窄且连续生产困难。
生物再生是硫化胶的硫交联键在微生物的作用下发生断裂或者脱硫,使废橡胶得以重新具有可加工性,在美国专利(US5677354、US5891926)中公开了利用生物技术反应来进行脱硫再生的方法。生物再生法虽然脱硫效果不错,但是这种方法需要复杂的设备、大面积的场地和过长的操作时间。
因此,寻找一种方法,在有效脱硫解聚废旧橡胶的同时实现生产过程简单安全、低能耗、低成本、无污染已成为当务之急。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用双螺杆挤出机脱硫再生硫化橡胶的方法,采用物理化学联动的方法再生废旧硫化橡胶,通过双螺杆挤出机附以适当的脱硫再生剂使废旧硫化橡胶快速脱硫再生。本发明的方法可以替代传统高温、高压脱硫罐的作用,在保障有效脱硫解聚废旧橡胶的同时,实现工艺的安全、简单、连续、节能、环保。
本发明一种采用双螺杆挤出机脱硫再生硫化橡胶的方法,将废旧硫化胶粉与再生剂经充分搅拌、混合均匀后,加入第一台双螺杆挤出机(直径D=60,长径比L/D=30,压缩比=3,转速=100~400转/分)中加压,通过顺、逆多段加压混合,使温度达到200~230℃,压力达到2~3Mpa后,通过机头直接侧向对接到第二台双螺杆挤出机(D=50,L/D=30,压缩比=3,转速=100~400转/分),进行二次加压、加温,达到250~300℃,压力达到3~5Mpa,即得到所制备的脱硫再生橡胶。
所述的再生剂为下列物质的混合物:古马隆、松焦油或松香或两者的混合物、苯基硫醇与正丁氨的混合物或多烷基苯酚二硫化物与二烯丙基二硫的混合物、及水。再生剂的加入量以胶粉与古马隆、松焦油或松香或两者的混合物、苯基硫醇与正丁氨的混合物或多烷基苯酚二硫化物与二烯丙基二硫的混合物、及水的质量比为100∶1-3∶1-12∶1-12∶5-15为宜。其中苯基硫醇与正丁氨的混合物中苯基硫醇与正丁氨的质量比最好为1∶2-3;多烷基苯酚二硫化物与二烯丙基二硫的混合物中多烷基苯酚二硫化物与二烯丙基二硫的质量比最好为1∶0.5-5。
上述方法中废旧硫化胶粉的粒径最好为1~10mm,以达到较好的脱硫效果。
上述方法中废旧硫化胶粉与再生剂最好在80~100℃条件下进行搅拌混合。
本发明的方法通过双螺杆的挤压作用来实现高温高压的脱硫环境,从而替代高温高压反应釜,使再生剂充分渗透至废旧硫化胶粉中,从而打断橡胶的交联键,实现硫化橡胶快速、完全、匀化的脱硫再生。
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