[发明专利]一种用于橡胶填料的改性脱硫灰及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于资源循环利用领域，具体涉及一种用于橡胶填料的改性脱硫灰及其制备方法。

背景技术

随着我国控制和削减SO₂排放力度的不断加大，烟气脱硫已进入快速发展阶段。伴随着脱硫装置的陆续安装，脱硫产物越来越多。由于半干法脱硫灰的成分极其复杂，由脱硫剂、脱硫产物与飞灰等多种成分组成，并且脱硫灰中的亚硫酸钙在被利用过程中性质十分不稳定，所以大多是以堆放和抛弃处理为主。因此，如何大规模、高效的利用脱硫灰，实现环境减负，企业增效，是一个迫切需要解决的问题。

橡胶作为广泛应用的聚合物材料，其在制备加工过程中需要大量使用填料以改善其的力学性能、加工性能和填充增容。目前常用的橡胶填料主要包括炭黑、白炭黑等，但是炭黑与白炭黑的生产不仅工艺繁杂，而且需要消耗大量能源和资源，导致成本较高。面对上述问题，脱硫灰是一种潜在的补强填料，利用含有的CaO、SO₃等成分发挥补强作用，实现工业废料的循环利用，促进烟气脱硫企业增效、橡胶制品行业降成本。

发明内容

为了解决现有橡胶工业主要填料炭黑和白炭黑的价格较高，脱硫灰直接填充于橡胶中极易发生团聚，以及脱硫灰无机界面与橡胶有机界面的相容性较差的问题，本发明提供了一种用于橡胶填料的改性脱硫灰，以期解决以上问题。

本发明是通过以下技术方案予以实现的。

本发明提供了一种用于橡胶填料的改性脱硫灰，该改性脱硫灰按重量百分比配方如下：

硅烷偶联剂0.3％～0.9％；

硬酯酸0.2％～0.6％；

脱硫灰98.5％～99.5％。

所述硅烷偶联剂为工业纯；所述硬脂酸为分析纯；所述脱硫灰的细度为600目～1000目。

本发明同时提供了上述改性脱硫灰的制备方法，包括如下步骤：

将脱硫灰与硅烷偶联剂、硬酯酸进行混合，利用恒温磁力搅拌器在搅拌温度60℃～80℃与搅拌时间20min～60min下对其进行搅拌，获得改性脱硫灰。

本发明的科学原理：

脱硫灰的细度为600目～1000目，造成吸湿性能较增强，导致补强效果不明显，所以采用硅烷偶联剂、硬酯酸对脱硫灰表面进行改性处理，形成改性脱硫灰，既能克服脱硫灰的弊端，又能提高对橡胶的补强效果。而且，由于改性脱硫灰作为一种碱性物质，填充于橡胶中，可以加快硫化速度。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明解决了脱硫灰直接填充于橡胶中极易发生团聚，以及脱硫灰无机界面与橡胶有机界面的相容性较差的问题。

2、本发明利用改性脱硫灰作为橡胶填料，解决了橡胶工业主要填料炭黑和白炭黑的价格较高，实现了工业废料的循环利用，促进烟气脱硫企业增效、橡胶制品行业降成本，带来了良好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明改性脱硫灰丁苯橡胶(对比例1)的扫描电镜图；

图2为本发明改性脱硫灰丁苯橡胶(对比例2)的扫描电镜图；

从图1与图2可以看出，脱硫灰在丁苯橡胶表面存在脱落现象，同时脱硫灰在丁苯橡胶表面出现大量沉淀，并且出现明显的团聚现象。这是因为只利用硅烷偶联剂或硬酯酸改性脱硫灰，依然在丁苯橡胶表面出现团聚。

图3为本发明改性脱硫灰丁苯橡胶(实施例6)的扫描电镜图；

从图3可以看出，只有少许脱硫灰在丁苯橡表面沉淀，说明硅烷偶联剂与硬酯酸共同改性脱硫灰，其具有良好的分散性；同时丁苯橡胶表面极少出现因改性脱硫灰脱落而留下的空洞，说明其具有优良的力学性能。

具体实施方式

以下结合具体实施例详述本发明，但本发明不局限于下述实施例。

一、本发明一种用于橡胶填料的改性脱硫灰的制备方法

实施例1

以制备本发明产品100g为例所用的组分及其质量配比为：

硅烷偶联剂0.6g

硬酯酸0.3g

脱硫灰99.1g

所述硅烷偶联剂为工业纯；所述硬脂酸为分析纯；所述脱硫灰的细度为800目。

将脱硫灰与硅烷偶联剂、硬酯酸进行混合，利用恒温磁力搅拌器在搅拌温度65℃与搅拌时间40min下对其进行搅拌，获得改性脱硫灰。

实施例2

硅烷偶联剂0.7g

硬酯酸0.5g

脱硫灰98.8g

所述硅烷偶联剂为工业纯；所述硬脂酸为分析纯；所述脱硫灰的细度为1000目。