[发明专利]一种改性橡胶粉及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种橡胶粉及其制备方法，特别是一种改性橡胶粉及其制备方法。

背景技术：

有数据表明，目前每年有约上亿砘的废旧轮胎及其废旧的橡胶制品产生，如处理不当会对当前的环境及卫生造成具大的影响，对环境造成污染。如何对其进行回收再利用是各国所面临的一个现实问题。目前最常用的作法是将废旧轮胎经初步粉碎加工为橡胶粉然后进行后续处理。

橡胶粉是废旧橡胶经粉碎机断裂交联网状结构后产生的大量分子碎片颗粒，其表面呈惰性，是一种由橡胶、炭黑、软化剂及其它助剂等多种成分组成的含交联结构的材料。由于其表面呈惰性，因此与橡胶、塑料相容性较差，直接掺用会降低其所制成的产品性能。目前主要是制成再生胶使用。但生产再生胶会造成二次污染，其拉伸性能也只有胶粉的60%左右。因此，对橡胶粉进行表面活化改性，以提高橡胶粉与橡胶的界面结合，直接将橡胶粉应用到橡胶制品的生产中，是治理日益严重的废旧橡胶污染，综合利用废旧橡胶的有效途径。

目前，国内外科研人员提出了多种橡胶粉的改性接枝途径，但由于其工艺复杂，成本较高，无法实现工业化生产或没有推广的经济价值。如中海油能源发展股份有限公司马斐等在《精细粉的表面活性改性研究及表征》中提出以微波辐射、抽提、苯乙烯浸泡三步法改性废旧轮胎精细胶粉，虽然提高了精细胶粉的表面活性，但其生产成本与天然胶相差无几，无法推广使用。四川大学靳珍等在《橡胶粉的表面接枝改性及其表征》中提出以过硫酸钾引发丙烯酸等单体，在橡胶粉表面上的接枝聚合，可得到一种新型高分子材料，但其只能应用于油田钻井领域的防渗透材料添加剂，应用范围狭窄也无法推广；还有安徽理工大学丁国新在《改性废胶粉/天然胶的制备及性能》提出采用紫外线光照射下废胶粉与丙烯酰胺接枝改性，其生产成本也没有规模生产利用价值。

发明内容：

       本发明提供一种改性橡胶粉及其制备方法，其可克服现有技术的缺点，与现有的改性橡胶粉的方法相比，水溶性胶浆包覆改性橡胶粉工艺简单，生产成本低，利用橡胶制品生产企业的现有设备便可生产，生产的改性橡胶粉直接运用到胶带、胶管的生产中，大幅降低生产成本。

本发明提供改性橡胶粉及其制备方法，包括橡胶粉，其控制所述橡胶粉和水溶性胶浆的质量比为（90-110）：（1.5-2.5）；

所述水溶性胶浆，包括如下质量组分：天然胶90-110，硫磺0.8-1.2，促进剂 1.0-2.0，六次甲基四胺1.0-2.0，间苯二酚 2.0-3.0，N330　20－30，防老剂　1.5－2.5，轻质碳酸钙　1.5－2.5，分散剂　10－20，增稠剂　　3－7，保护剂　1.5－2.5，水　适量。

本发明所述的一种改性橡胶粉，优选控制橡胶粉和水溶性胶浆的质量比为100：2；

所述水溶性胶浆由如下质量组分组成：天然胶100，硫磺1，促进剂 1.5，六次甲基四胺1.5，间苯二酚 2.5，N330　25，防老剂　2，轻质碳酸钙　2，分散剂　15，增稠剂　　5，保护剂　2，水　适量。

本发明另一目的是提供一种制备上述改性橡胶粉的方法，其工艺步骤如下：

     1) 制备水溶性胶浆，

先将用于制备水溶性胶浆的各质量组分混合后，进行混炼制得混炼胶，然后将混炼胶分散于水中制水溶性胶浆；

2）将橡胶粉加入反应装置中，在搅拌的状态下，将1）步水溶性胶浆喷入，于60-70℃的温度下，不断搅拌，得包覆水溶性胶浆的橡胶粉进行烘干、干燥得改性橡胶粉。

本发明所述一种制备改性橡胶粉的方法，其优选步骤1）是将混炼胶悬浮分散于水中制水溶性胶浆。

本发明所述一种制备改性橡胶粉的方法，其2）步控制不断搅拌时间为15-30min。

本发明所述一种制备改性橡胶粉的方法，其2）步优选控制烘干、干燥时间1.5-2.5小时。

本发明所用的水优选使用软水，所述软水（soft water）是指经软化处理后不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。

本发明所用适量的水是指在制备水溶性胶浆的过程中所需要的水即可。

本发明具体制备工艺：先制水溶性胶浆：天然橡胶塑炼→配料混炼→加各添加剂、加水制浆→稀释→水溶性胶浆贮存。

再将水溶性胶浆喷入橡胶粉表面→加热搅拌→烘干、干燥→得水溶性胶浆包覆改性橡胶粉。该水溶性胶浆包覆改性橡胶粉即为本发明的改性橡胶粉。