[发明专利]一种橡胶填充剂

说明书

一种橡胶填充剂，包括以下组成的组分：改性固体：20wt%～70wt%；炭黑：15wt%～60wt%；硫化剂：3wt%～6wt%；活化剂：5wt%～20wt%；硫化促进剂：1wt%～7wt%；防老剂：1wt%～7wt%；改性固体是以油泥砂为原料，先将100μm以上的粗砂分离，再进行脱水脱油得到一定含水率和含油率的改性固体。本发明不仅实现了固废的资源化再利用，而且添加的改性固体对橡胶的性能改善显现突出的效果，通过控制改性固体中适宜的含油率形成油包土的结构，有利于填充嵌挤到混合料的空隙中，加强了混合料之间的相互作用力，使混合料之间更加紧密，增加了橡胶填充料材料强度。

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，具体涉及一种橡胶填充剂，尤其是一种包含以油泥砂为原料制备的改性剂的橡胶填充剂。

背景技术

橡胶包括天然橡胶和合成现橡胶两种。天然橡胶是一种非极性橡胶，在常温下具有较高的弹性，优异的物理机械性能，滞后损失小，耐屈晓性良好、电绝缘性能佳。合成橡胶是采用化学方法研制而成的橡胶，其生产是不受地域限制的，在短时间内可大批量生产，橡胶制品的一致性好，但研究表明其只有个别性能优于天然橡胶，综合性能远远不如天然像胶。迄今为止，天然橡胶仍然是最好的通用橡胶。

天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯，含有大量的不饱和的碳碳双键，这种双键很活泼，容易发生加成和其它化学反应，所以光、热、臭氧、福射、屈烧变形和铜、锰等金属都能促进橡胶的老化。耐老化差一直是天然橡胶的致命弱点，限制了它在一些特殊场合的应用。为了克服天然橡胶的这些局限性，天然橡胶改性就显得格外重要。

橡胶的主要成分：聚异戊二烯

天然橡胶的改性通常有两大类第一是通过对其本身化学结构的改性，在分子链上引入其它的基团或原子，如环氧化天然橡胶、氧化天然橡胶、氯化天然橡胶、接枝天然橡胶、环化天然橡胶等。第二是在天然橡胶中加入增强剂或填充剂，如炭黑、白炭黑等，这也是天然橡胶改性最为简单经济的方法。

传统的填充剂炭黑的耗用量一般占橡胶耗用量的40%～50%，价格在6000元/吨以上，采用低生产能耗、价廉的天然矿物质用于橡胶制品一直是开发橡胶填充剂的主要趋向，以碳酸钙为代表的天然无机矿质经加工和处理，作为橡胶填充剂都表现出独特的性能，在此基础上，相关领域的研究人员把筛选的范围延伸到了农业或是工业生产中产生的固体废物中。

专利CN106928494A涉及了一种使用草木灰生产橡胶填充剂的方法，具体的配方由25~45份白炭黑、12~16份蒙脱土、15~20份石英、12~16份碳酸钠、10~15份陶土和15~20份草木灰。其中，白炭黑、碳酸钠和陶土是现阶段常用的橡胶填充剂，石英、蒙脱土等在没有偶联剂的条件下，仅靠固体颗粒的粉碎与搅拌，很难与橡胶形成紧密结合，产品质量难以保证。

专利CN105798051A涉及了一种利用废催化剂制备橡胶或塑料填充剂的生产方法，具体步骤有：将废催化剂集中回收后，先使用闪蒸干燥机低温干燥，干燥后的物料进入闪烁沸腾煅烧炉，在650-700℃煅烧，再冷却至常温，得焚烧物；焚烧物研碎后送到搅拌釜中，加入偶联剂，搅拌均即得该橡胶或塑料填充剂。本发明不仅可以改善和增强橡胶及塑料的性能，还解决了废催化剂掩埋带来的环境污染问题。但过程中使用高温高压，消耗能源的同时在过程中还会有VOCs产生，需要相应的尾气处理装置，而且废催化剂中含有多种金属，无论是催化剂本身的活性组分还是在使用中吸附的金属，都会对橡胶填充剂的品质产生不确定的影响。

油田油泥砂是石油开采中常见的危险废物，其主要成分为油、水、及固体物，并含有多种有毒有害物质，对环境具有较大的危害性，无论是外委处置还是自行处置，都给企业带来了沉重的负担，为给这类物质找到合适的出路，实现资源化处理是目前急需解决的问题。

发明内容