[发明专利]用于再生硫交联的橡胶固化产品以得到再生物的方法

说明书

本发明涉及一种用于再生硫交联的橡胶固化产品以得到再生物的方法，其中在再生中使用至少一种再生剂，所述再生剂是选自由二硫代磷酰多硫化物和/或具有多硫烷基团的硅烷组成的组中。与从现有技术中已知的再生物相比，通过根据本发明的方法生产的再生物导致在固化橡胶混合物中改进的或相等的滚动阻力指标以及更低的压缩形变。

技术领域

本发明涉及一种用于再生硫交联的橡胶固化产品以得到再生物的方法。本发明进一步涉及通过用于生产充气车辆轮胎的方法所产生的再生物的用途。

背景技术

来自各个工业领域的橡胶废料的处理和利用在环境污染和重复利用这两个方面均是一个不断增长的问题，因为橡胶废料的数量在全球范围内正在不断增加。

目前，例如，全世界每年出现数百万计公吨的旧轮胎，其中约25％是商用车辆轮胎。仅在欧洲，目前每年产生320万公吨旧轮胎，其中商用车辆旧轮胎的比例是约80万。旧轮胎的很大一部分送到水泥行业在能源方面进行利用并因此不再可供作为材料用于进一步的使用，尽管原材料日益短缺。

到目前为止，仅存在非常有限的可能性将橡胶废料(特别是旧轮胎材料)以粒状材料或粉末的形式在用于新产品(如新轮胎)的混合物中作为材料使用。作为材料的最重要的用途是从橡胶废料生产的不同粒径的粒状橡胶或橡胶粉末(也称为研磨橡胶)在不经受动态负载的橡胶垫或其他橡胶产品中的用途。

来自旧轮胎的粒状橡胶或橡胶粉末可以在轮胎生产中作为聚集体少量加入到新生产的轮胎混合物中。然而，可以使用的量是极大地受限制的因为粒状颗粒在新轮胎混合物中是作为小的异物起作用。这种情况的原因是，除其他之外，在轮胎混合物中固化之后旧轮胎颗粒的强度和伸长率与新混合物的那些显著不同。这些粒状轮胎颗粒然后在新产品的固化中进行第二次固化。该粒状轮胎材料的第一次固化是先前在旧轮胎(该粒状轮胎材料的起始材料)中进行的。现已固化第二次的旧轮胎颗粒在与新轮胎混合物的界面处显示出强度/伸长率行为的不同，这可能对动态性能有不利的影响。在不经受动态负载的许多橡胶产品(如橡胶垫、用于建筑工地或倾斜路边石车道(Bordsteinauffahren)的移动交通标志的台架)中，可将粒状轮胎材料或来自其他橡胶产品的粒状材料加入到新混合物中，因为在此情况下不存在像例如在轮胎的情况下的动态应力。

为了仍然能够利用橡胶废料如粒状旧轮胎材料来在橡胶产品中获得高价值，这些可以按一种已知的方式再生。在一种再生方法中，固化的粒状轮胎材料被塑化，即通过打破由固化形成的硫桥将其从弹性状态转变成塑性状态。所形成的再生物因而可以再次作为原料加入到一种新的橡胶混合物中并通过固化键合到其中。

除了硫桥的断裂，橡胶链(即碳碳键)也在从现有技术中已知的再生方法中断裂到一个不可忽视的程度。此种降解行为通常是不令人希望的。缩短的(降解的)再生物的聚合物链导致在由其生产的固化橡胶的物理特性(例如回弹性)方面的缺点，这例如反映在车辆充气轮胎的增加的滚动阻力方面。

存在许多已知的方法用于使固化的粒状或研磨橡胶再生或脱硫。所有方法具有再生(即打破)交联结构的目的。硫桥是在辊磨机或在混炼机中通过热能和机械能的作用以及还有在不同的硫桥断裂化学品的帮助下断裂的。这种过程通常被称为再生。如上面所指出的，它经常需要接受固化的粒状或研磨橡胶的分子被额外地解聚的缺点。现在在上述方法中形成的具有限定的粘度的塑料产品是作为用于轮胎和工业橡胶混合物的多种添加物的再生物而可商购的并以显著降低的程度显示出未再生的粒状或研磨橡胶在有动态负载的产品中的负面特性。

在不同物质和不同装置的帮助下用于再生硫交联的橡胶固化产品的方法是长久以来已知的，其中蒸汽再生、机械再生、热再生、利用声波再生、利用辐射再生以及化学再生是已知的。

典型的再生剂是具有或不具有胺取代基的硫化物，例如甲苯基二硫化物和二甲苄基二硫化物，硫醇衍生物如2-巯基苯并噻唑以及还有氢氧根离子。此种试剂加速在再生中固化的弹性体的硫桥的氧化裂解。此外，已知的是具有溶胀作用的再生油(如妥尔油或树脂油)，该再生油溶胀待再生的固化产品并从而增加其表面积使得氧化再生被加速。