[发明专利]普通废旧橡胶粉的改性方法

说明书

本发明涉及一种采用化学试剂对废旧橡胶粉末粒子进行改性的方法，应用于橡胶工业。

废旧橡胶的传统再生方法耗能高，劳动强度大、工艺复杂，并且造成严重的环境污染。八十年代以来，世界上发达国家对废旧橡胶的再生与利用技术十分注目，较为成功的应用是曾在全国再生胶行业工作会议资料“八十年代国外再生胶工业胶硫技术发展趋势及胶粉应用”（1987.9）公开的一种把废旧橡胶制成细度为40目以上的精细胶粉后直接与生胶胶料掺用制得轮胎或减震制品的技术方案。虽然此法工艺简单、也无环境污染，但是精细胶粉的加工难度大，需反复破碎或者在低温冷冻条件下破碎才能达到要求，以致耗能太大，另外，精细胶粉的掺用量超过20%以上的制品性能迅速下降，因此掺用比例受到很大的限制。

瑞典特累勒堡（Trellnebong）橡胶公司（European Rubber Journal Sep.1980 P36，Oct.1980P29）公开了一种废旧胶粉低温塑化再生的技术，该发明采用苯肼/FeCl₂或二苯胍/FeCl₂为再生剂，在高于室温低于80℃条件下5-30分钟能制得再生胶粉。此法不足之处是在室温（20-35℃）时塑化再生效果欠佳，塑炼时间较长，而且塑炼时有带臭味的气体逸出。另外，如果选用苯肼/FeCl₂为再生剂，苯肼本身有毒，且氧化还原分解过程中有少量的N₂和苯放出，必须在密封系统中操作，装卸时必须极其当心。如果选用二苯胍/FeCl₂塑化再生效果又不理想。

本发明提供“利用有机乙撑胺类物质改性废旧橡胶”的检索词，经广东省科技情报研究所国际联机检索中心联检了美国化学文摘（399文档）1967-1988;美国专利文摘（340文档）1950-1988;世界专利索引（350、351文档）1963-1980共检索到三篇（见计算机打印检索资料）有关文献，但均与本发明无关，而本发明提供的方法，在国内外均未发现任何报道。

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提出一种化学改性废旧橡胶的制备方法，它所选用的化学改性剂本身低毒性，整个工艺过程无环境污染，在室温下对废旧胶粉的改性效果非常显著，改性工艺简单、易行，便于连续化生产，能耗低。采用该技术制得的改性胶粉可直接掺用于橡胶制品的原料中，且掺有改性胶粉的复合材料物理、机械性能优异。

本发明的目的可通过如下措施来达到，本发明采用乙撑胺类为改性剂，在常温下对废旧胶粉进行化学改性，工艺如下：只要把普通废旧胶粉直接投入混合设备混均、然后加入1-5%（以橡胶重量%计）的乙撑胺类改性剂，使改性剂在胶粉粒子表面分散均匀即可压出具有弹性和中等强度的改性橡胶粉片。

本发明的目的还可以通过以下其他措施来达到，普通废旧胶粉直接投入开炼机薄通15-20次，然后加入1-5%（以橡胶重量%计）的二乙撑三胺或三乙撑四胺或四乙撑五胺，再薄通10-15次后即可出片。

还可以先取1-5%（以橡胶粉重量%计）的二乙撑三胺或三乙撑四胺或四乙撑五胺与10-20%（以胶粉重量%计）的再生油（煤焦油或松焦油或三线油或六线油）充分混匀，再和普通胶粉一起直接投入高速搅拌的捏合器中搅拌5-10分钟即可出料。

本发明相比现有技术具有如下优点：

1.选用乙撑胺类为废旧橡胶的改性剂，整个工艺过程无环境污染，解决了再生工业中长期以来没能彻底解决的大问题。

2.因为乙撑胺类改性剂在常温下对废旧橡胶具有极为显著的改性效果，且改性时间极短，以致大大简化了工艺流程（见附图1、附图2），特别是无需高温脱硫工序，从而大幅度地降低了能耗，减少了设备及人力投资，有显著的经济效益，改性胶粉的成本价为1200元-1400元/吨，而生胶价格却为7000元-11000元/吨。使掺用本法改性胶粉的橡胶制品的成本大幅度下降。

3.本法制备的改性胶粉或改性胶粉片能按比例直接掺用，制得的橡胶-改性胶粉复合材料物理、机械性能优异，附表为橡胶-改性胶粉复合材料物理、机械性能测试结果。

由附表测试结果可见，掺有50份改性胶粉的复合材料扯断强力仍保持纯NR加50份炭黑补强的结果;若掺用30份改性胶粉并加20份炭黑进行补强的复合材料的扯断强度高达261Kgf/cm²，比未掺用改性胶粉的纯胶/炭黑补强试样还要高40kgf/cm²。

4.由附表测试结果可见掺入改性胶粉的复合材料压缩生热大幅度下降，可望解决期待已久的诸如轮胎之类的反复变形的橡胶制品压缩升热的问题。