[发明专利]一种废丁基橡胶的再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废丁基橡胶的再生利用技术。

背景技术

丁基橡胶(Isobutylene-Isoprene Rubber，缩写为IIR)是以聚异丁烯为主(97-98％)，含有少量异戊二烯(2-3％)的高饱和度(或称低不饱和度)合成弹性体。丁基橡胶具有独特的低不饱和度分子结构(仅0.5-3.3％，约为天然橡胶的1/50)，是目前为止所有天然或合成橡胶中，不饱和度最低、化学结构最稳定的合成弹性材料，该胶种具有其他合成及天然橡胶不可比拟的一系列优异性能。丁基橡胶在生胶状态下具有的独特线型分子结构，在生产制品过程中，通过交联(俗称‘硫化’)形成网状(或称‘体型’)结构后，不似其他二烯烃类橡胶通常以键能较低的C-S-C或C-Sn-C键为主，而几乎全是键能颇高的C-C键或C-N-C立体网状结构(与耐高低温性能、耐化学性能优异的硅、氟橡胶交联结构类型相似)。C-N-C立体网状结构中，C为丁基橡胶原始线状分子结构，N系交联点的典型结构。同时，由于该分子结构中侧链甲基分布密度较大，已形成网状(或称‘体型’)结构的橡胶制品在具备优异的抗紫外线、耐化学腐蚀、耐臭氧老化能力的同时，也拥有了明显优于其他胶种制品的良好气密性。

正是由于丁基橡胶制品具有上述独特的分子结构和稳定的化学结构，制品在使用性能丧失(如，形状破坏)或一次性使用后被废弃时，其独特的分子交联结构基本无变化，自然条件下的存续状态很难通过传统意义上的“再生橡胶”(reclaimed rubber)生产方式予以改变。传统的“再生橡胶”加工工艺属有机固体废弃物再生利用范畴，仅指废旧硫化橡胶经过粉碎、加热、机械处理等物理化学方法，使其从弹性状态或网状结构“还原”成塑性和粘性或线型结构的、能够再硫化的可利用橡胶的生产过程。

这是因为，传统的以“加热”(亦称‘高温脱硫’)为主的“再生橡胶”生产方式，对以键能较低的C-S-C或C-Sn-C键为主的二烯烃类橡胶有效果，却无法达到将键能颇高的C-C键或C-N-C立体网状结构为主、耐热性极佳的废弃丁基橡胶制品“网状结构”，通过断链“还原”成可利用的“线状结构”的目的。

更何况废丁基橡胶的初始产品不同，所用交联剂不同，形成的交联类型也大相径庭，同一种“再生”方法，很难对所有交联类型的废弃丁基橡胶制品奏效。以废弃汽车内胎为主体的废丁基橡胶制品，系采用多硫或低硫交联剂硫化而成，其中有少量C-S-C或C-Sn-C交联键存在，传统“再生橡胶”生产方式中的“加热”(亦称‘高温脱硫’)，可对该类废丁基橡胶制品的少量C-S-C或C-Sn-C交联键产生有限“断链”效果；以轮胎硫化胶囊、医用抗生素瓶塞为主体的废丁基橡胶制品，多采用羟基树脂类交联剂+金属氧化剂或金属氯化物进行硫化，交联形式以C-C键、侧羟基、侧烷基无硫互穿立体网络复合结构为主，制品强度和模量与多硫或低硫交联剂硫化的丁基橡胶制品相比，有较大的差异，传统的“再生橡胶”生产方法中的“粉碎、加热、机械处理等物理化学过程”，对该类废丁基橡胶制品的回收、处理难以奏效。

到目前为止，除了以“加热”(亦称‘高温脱硫’)为主的传统“再生橡胶”生产方式以外，还有一种以“辐照脱硫”(实际为‘解聚反应’)为主的“辐照法”再生技术；即，通过液氮冷冻箱的“低温深冷”(-196℃)方式，将废旧丁基橡胶先期制成超细胶粉后，通过强力剪切，在电子加速器产生的高能电子束辐射下，通过“辐照脱硫”将废丁基橡胶制品大“网状结构”降解为小“网状结构”，进而生产丁基再生胶。但该方法是一种投资不菲、高能耗的工艺路线，高昂的生产成本，使其至今无法实现工业化生产。

发明内容

为了解决上述弊端，本发明所要解决的技术问题是，提供一种废丁基橡胶的再生方法，能够实现废丁基橡胶的再生利用，具有低投资、低能耗的特点。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种废丁基橡胶的再生方法，其特征在于，包括如下工艺步骤，

一、清洗、筛选、除杂：回收的废弃丁基橡胶制品由于污染或含有砂石及其他胶种制品等必须进行清洗、筛选、除杂处理。

二、脱硫、锻炼：最大限度地破坏废丁基橡胶制品的立体网状结构，使之趋近于“线状”的“小网状结构”。

三、琨合反应，获得多点活性的“偶联”预聚体即复合胶体。

四、复合胶体的粗炼与精炼。

本发明的有益效果在于，采用上述技术方案，能在投资较少的前提下确保无二次污染、低能耗，生产出可与国外“辐照解聚”的产品相媲美的丁基再生胶，赋予该产品后续加工过程中优异加工性能。

下面将结合具体实施方式对本发明作进一步说明。