[发明专利]一种源于固废橡胶轮胎的返原橡胶的制备方法

说明书

本发明涉及固废橡胶再生领域，公开了一种源于固废橡胶轮胎的返原橡胶的制备方法，包括如下步骤：（1）将固废橡胶轮胎粉碎得到固废橡胶粉；（2）去除固废橡胶粉中的杂质；（3）以重量份计，将100份固废橡胶粉与1~20份复合型官能化改性剂混合后搅拌均匀；（4）将搅拌均匀后的原料送入脱硫挤出机中挤出，初步冷却后得到粒状的脱硫橡胶；（5）将粒状的脱硫橡胶转入精炼挤出机中连续捏炼；（6）将捏炼后的橡胶进行压型出片，得到所述返原橡胶。本发明将复合型官能化改性剂中的功能型的活性基团接枝到返原橡胶分子链上，使其最终产物成为一种与通用橡胶相溶性佳、材料力学性能好、并具有良好化学与物理粘合力的返原橡胶。

技术领域

本发明涉及固废橡胶再生技术领域，尤其是涉及一种源于固废橡胶轮胎的返原橡胶的制备方法。

背景技术

我国是全球最大的橡胶轮胎生产国与橡胶轮胎消耗大国，我国每年产生的固废橡胶轮胎超过4亿条，如果这些固废橡胶轮胎随意废弃，不仅造成资源的大量浪费，由于硫化橡胶在自然环境中极难降解分解，废弃的轮胎会造成严重的环境污染。因此，利用技术手段，循环利用固废橡胶轮胎与橡胶制品，对资源利用与碳中和具有十分重要的意义。

中国专利CN102977404A，公开了一种双螺杆挤出机连续制备再生胶的方法，该技术采用双螺杆挤出机高温、高剪切工作原理，连续脱硫生产再生橡胶，该发明利用传统的橡胶再生机理，即借助挤出机的机械剪切力和较高的温度，利用硫化胶粉中的多硫键“―S―S―”比碳-碳键“―C―C―”容易断裂的特性，将硫化橡胶中的双硫键或多硫键断开，实现硫化橡胶脱硫的一种方法，该发明在再生过程中，需额外加入软化剂与脱硫剂，同时，在最终产品分子结构中也没有引入功能化基团，其生产的再生胶性能不足，加上设备投入成本高，致推广应用受到影响。中国专利202010412712.X提出了一种低温等离子体脱硫再生废橡胶方法与装置，公开一种利用低温等离子体发生装置产生的等离子体对固废橡胶进行脱硫再生的技术，但该技术在产品稳定性方面与用户的期望值存在差距，难以实现工业化生产。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的返原橡胶性能不足，不利于资源化利用的问题，提供一种源于固废橡胶轮胎的返原橡胶的制备方法，将复合改性剂中的功能性组分接枝到产物的分子链上，得到一种与通用橡胶相溶性佳、材料力学性能好、并具有良好化学与物理粘合力的返原橡胶。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种源于固废橡胶轮胎的返原橡胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)将固废橡胶轮胎粉碎得到固废橡胶粉；

(2)去除固废橡胶粉中的杂质；

(3)以重量份计，将100份固废橡胶粉与1～20份复合型官能化改性剂混合后搅拌均匀；

(4)将搅拌均匀后的原料送入脱硫挤出机中挤出，初步冷却后得到粒状的脱硫橡胶；

(5)将粒状的脱硫橡胶转入精炼挤出机中连续捏炼；

(6)将捏炼后的橡胶进行压型出片，得到所述返原橡胶。

本发明的技术原理是基于：固废橡胶轮胎的硫化橡胶在高温及高机械剪切作用下，橡胶分子链上的—C—C—共价键会异裂，产生超高活性的正碳离子与负碳离子，利用此超高活性的正碳离子与负碳离子无需催化剂就能接枝功能性基团的特性，将本发明的复合型官能化改性剂接枝到返原橡胶分子链上，从而提升返原橡胶与通用橡胶互溶性，使本发明的返原橡胶的使用性能更接近于通用橡胶，同时也提升返原橡胶的力学性能与工艺性能。