[发明专利]一种利用硫化反应罐进行橡胶硫化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶再生制造设备技术领域，特别是一种利用硫化反应罐进行橡胶硫化的方法。

背景技术

废旧橡胶来源广泛，在废旧高分子材料中数量位居第二，是废旧高分子材料的重要组成部分。在重视环境保护和资源利用的当下，废旧橡胶的认真对待和妥善处理对于再生资源的有效利用、摆脱自然资源紧张的窘境、减少环境污染、保护人民赖以生存的环境具有重大意义。

将废旧橡胶粉碎成胶粉掺用在橡胶、塑料、沥青和水泥等材料中，能起到增量、增强或赋予材料新功能的作用，因此被广泛应用于橡胶、塑料、建筑材料及铺装材料等工业。但由橡胶、炭黑、硫化促进剂及软化剂等多种物料组成的胶粉是一种表面含交联结构的惰性硫化胶，与共混材料表面的性质不同，相容性较差，直接掺用难以在界面形成较好的黏接界面，将导致复合材料的力学性能大幅度下降，达不到预期效果。因此，增强胶粉与共混材料两相相容性与结合力成为废旧橡胶回收利用的热点与难点，用再生的方法使硫化橡胶恢复到线型塑性橡胶状态，设法将硫化过程中形成的以硫键为主的牢固交联结构打破，即“脱硫”。脱硫方法中比较新颖的微波脱硫法，它是在微波能作用下打断硫化时形成的橡胶大分子间的S-S键和C-S键，使橡胶材料恢复或部分恢复可塑性，从而得以再生利用。然而再生利用时，微波脱硫橡胶还需要再硫化，以恢复其大分子网状结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用硫化反应罐进行橡胶硫化的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种利用硫化反应罐进行橡胶硫化的方法，包括：

步骤一，将待硫化处理的橡胶粉碎成橡胶粉，过5-200目筛；

步骤二，将步骤一得到的橡胶粉用电磁方法去除铁屑和杂质；

步骤三，将经步骤二处理得到的橡胶粉装入硫化罐中，向硫化罐中加入硫化助剂制成混炼胶，将橡胶粉与硫化助剂按质量比为100：1-5的比例混合，开启硫化罐的电机，使硫化罐中搅拌叶片在搅拌上述混合物；

步骤四，向步骤三得到的混合物中加入硫化胶，并通过进气管向罐体内通入200-280℃的蒸汽，接通电磁感应线圈加热罐体，并保持罐体内压强在1-4MPa，反应120min后，停止向罐体内通入蒸汽；开启氮气进气管的阀门，向罐体内通入氮气，待硫化罐冷却至150℃以下停止通入氮气；

步骤五，开启出气管，释放罐体内的气压。

作为优选实施例，所述硫化胶为过氧化苯甲酰和2，4-二氯过氧化苯甲酰的混合物，过氧化苯甲酰和2，4-二氯过氧化苯甲酰按质量比为1：1的比例混合。

作为优选实施例，所述硫化助剂为硫磺和促进剂M的混合物，硫磺和促进剂M按质量比为1：2的比例混合。

作为优选实施例，硫化用氮气的纯度为99.99％。

一种硫化反应罐，包括罐体，罐体的一端为罐底，另一端为罐口，罐口上转动连接有罐盖，其特征在于：罐体的外侧壁上沿其长度方向间隔开设有环形凹槽，环形凹槽内设置有电磁感应线圈；罐底外部设置有电机，电机通过减速器连接有搅拌轴，搅拌轴位于罐体内，搅拌轴上设置有两组搅拌叶片，每组搅拌叶片包括两个交叉连接的叶片，交叉点位于搅拌叶片的中点，每组搅拌叶片通过交叉点与搅拌轴固定连接；罐底上还连接有与罐体内相通的氮气进气管，氮气进气管上设置有阀门；罐体的一侧设置有多个进气口，进气口均连接至进气管，罐体的另一侧设置有多个出气口，出气口均连接至出气管。

优选地，搅拌叶片与搅拌轴的夹角为45度，两组搅拌叶片沿罐体长度方向均匀设置。

进一步优选地，所述罐口为固定式齿环结构，通过罐盖的转动闭锁。

进一步优选地，搅拌叶片与搅拌轴之间固定设置有连接杆，连接杆与搅拌叶片垂直设置，。

更进一步优选地，罐底上还连接有用于检测罐体内压力的测压装置。

本发明采用上述方案后，具有如下技术效果：

本发明先通高温高压蒸汽，120分钟后切换通入氮气，利用充氮硫化的“保压变温”工艺硫化至结束，可节省蒸汽80％，硫化过程中要消耗大量热能和电能，因此开发和推广节能硫化工艺意义重大。另外，由于氮气分子量小、热容很小，氮气充入罐体时，不会吸热而引起温度降低，也不易造成胶粉氧化裂解破坏。

附图说明

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式