[发明专利]一种废橡胶的再生方法及装置

说明书

本发明提供了一种废橡胶的再生方法及装置，属于橡胶再生技术领域。本发明利用超临界二氧化碳流体实现再生助剂向橡胶交联网络的高效扩散渗透，在溶胀剂溶胀和超临界流体的双重作用下，混合胶粉充分溶胀，胶粉中的促进剂、活化剂充分发挥解聚作用，从而提升了再生效率和再生物理机械性能。本发明对溶胀胶粉进行密炼，在密炼作用下，溶胀胶粉进行强机械剪切解联与分散混合，增加了机械力场作用的均化程度、再生助剂的充分作用以及剪切总量的积累，大幅提升了废橡胶的解联程度和可加工性能，所得再生橡胶具有高拉伸强度。

技术领域

本发明涉及橡胶再生技术领域，特别涉及一种废橡胶的再生方法及装置。

背景技术

目前我国每年有上千万吨的废橡胶得不到充分利用,造成了橡胶资源严重浪费。开展废橡胶资源回收利用是使废橡胶无害化，变废为宝、保护环境、节约资源的重要途径。在众多的废橡胶再利用方式中，生产再生胶是最具高值化的一种利用方式，即通过物理、化学或者生物等方法打破橡胶的三维交联网络结构，恢复其具有可加工塑性的线性分子结构的过程。

为了实现废橡胶高值化再生利用，国内开发了各种废橡胶再生设备及再生方法，如中国专利CN106380623A公开了一种超临界二氧化碳辅助废橡胶臭氧断硫再生工艺，以同向全啮合双螺杆挤出机为混炼设备，在挤出机中辅以超临界二氧化碳注入系统，借助于超临界二氧化碳流体的渗透性、扩散能力等,对废橡胶进行溶胀，在臭氧的作用下破坏橡胶的交联网络得到再生胶。但是，此法所得再生胶粉的解联程度低，所得再生胶力学性能较差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种废橡胶的再生方法及装置。本发明提供的再生方法能够实现废橡胶的再生，所得再生橡胶具有良好的力学性能。

为了实现上述发明的目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种废橡胶的再生方法，包括以下步骤：

(1)将废橡胶胶粉与促进剂、溶胀剂和活化剂搅拌混合，得到混合胶粉；所述溶胀剂为马樱丹提取植物精油；

(2)使用超临界二氧化碳流体对所述混合胶粉进行溶胀处理，得到溶胀胶粉；

(3)对所述溶胀胶粉进行密炼，得到再生橡胶。

优选的，所述步骤(1)中的促进剂为2-硫醇基苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑、四甲基二硫化秋兰姆、二乙基二硫代氨基甲酸锌和六次甲基四胺中的一种或几种，活化剂为多烷基苯酚二硫化物。

优选的，所述步骤(1)废橡胶胶粉与促进剂、溶胀剂和活化剂的质量比为100:(0.5～3):(5～6):(2～3)。

优选的，所述步骤(1)中搅拌混合的温度为60～80℃，时间为30～60min，搅拌速率为40～60r/min。

优选的，所述步骤(2)中溶胀处理时超临界二氧化碳流体的密度为0.466～0.6g/cm³；所述溶胀处理的温度为60～120℃，压力为8～14MPa，时间为30～60min。

优选的，所述密炼的填充系数为0.7～1.05，转速为50～80r/min；所述密炼的温度为60～90℃，时间为10～30min。

本发明提供了一种废橡胶再生装置，包括超临界反应装置1，所述超临界反应装置1设有第一胶粉进料口1-1、第一胶粉出料口1-2、二氧化碳入口1-3、二氧化碳出口1-4；所述超临界反应装置1内部设有搅拌轴1-5；

入口与所述超临界反应装置1的第一胶粉出料口1-2连通的输送装置2；

密炼机3，所述密炼机3设有第二胶粉进料口3-1和第二胶粉出料口3-2，所述第二胶粉进料口3-1与所述输送装置2的出口连通；所述密炼机3内设有密炼室3-3，所述密炼室3-3内设有剪切装置3-4；