[发明专利]一种废旧橡胶再生方法

说明书

本发明涉及一种将废旧橡胶经过加工而制成具有生胶和未硫化胶性能的材料的方法。该再生橡胶广泛应用于汽车轮胎，自行车胎，手推车胎，防水材料，运输带等橡胶制品中。

目前，水油法是常见的废旧橡胶再生的方法，属于热氧化法的范畴。该方法包括空气中氧的参与和高温作用下脱硫步骤。它存在的问题和不足之处是：1、由于高温脱硫(温度在180-200℃)，不可避免的会使橡胶线型结构产生裂解，使整体网状结构遭到破坏，因而使再生胶料的物理机械性能显著降低；2、由于高温氧化，生成SO2等有毒有害气体，造成环境污染。

本发明的目的在于提供一种废旧橡胶再生方法。它既能显著地提高再生胶料的物理机械性能，又不会产生环境污染。

为了达到上述目的，本发明的方案是：它主要包括废旧胶粉的制取、混炼和压片成品三个步骤，其改进之处是，混炼是在常温下进行，在炼胶机中把100份废旧胶粉和3-20份苯醛物质投入炼胶机中，炼胶机薄通，使它们混合均匀，然后将从炼胶机中出来的胶粉脱去胶分子间的苯醛物质。这里所述的废旧橡胶，包括废旧硫化橡胶，老化的天然橡胶，老化的合成橡胶。根据F＝2KTb²r，F-分子链上的张力，b-一个分子链两端定位距离长度，T-温度，K-波茨曼常数，r-参数，故橡胶分子链上的张力F与其分子链的长度b成正比，也就是分子链的长度越大，其分子链上所承受的张力也越大。苯醛物质能够在常温下透到硫化胶的分子之间去，使其膨胀而失去弹性，成为具有可塑性的再生胶料，这种变化属物理变化，橡胶分子线型链没有被氧化破坏，而且尽量保存其基分子链上的键和最大长度，因此，本发明可显著提高再生胶料的物理机械性能。另外，由于混炼是在常温下进行，苯醛物质属无毒无害物质，故不会产生环境污染。苯醛物质使废旧胶粉膨胀塑化后，必须再将其除去，否则，经混炼的废旧胶粉在下一步压片成品工序中起破坏作用。脱去混炼后胶粉中的苯醛物质可以通过自然挥发，因为苯醛物质性质不稳定，遇空气逐渐氧化为苯酸物质，苯酸物质对胶粉不起作用。脱去混炼后胶粉中的苯醛物质也可以通入水蒸汽，因为苯醛物质能与蒸汽一同挥发，并且挥发得快而彻底。加入苯醛物质的量与废旧胶粉中所含生胶的量成正比，还与废旧胶粉颗粒大小成正比。本发明包括三个主要程序：废旧胶粉的制取，混炼和压片成品。废旧胶粉的制取包括：选料分类，切割，洗涤，粗碎，细碎，纤维处理，筛选。混炼包括：混炼塑化，脱去苯醛物质。压片成品包括：捏炼，过滤，精炼，压成品。由于苯醛物质易挥发，故混炼时，最好采用密炼机，以便使苯醛物质充分渗透到胶分子间去。对于废旧乳胶制品可洗涤后直接进入混炼工序。

本发明所述的苯醛物质主要是苯甲醛、苯乙醛、苯丙醛。其中用苯甲醛得到的效果最佳。

本发明一种较好的实施方式是：脱去胶分子间的苯醛物质是向盛有混炼后胶粉的压力容器内通入水蒸汽，使胶分子间的苯醛物质与水蒸汽一同挥发，这样，既提高了再生胶的质量，又提高了生产效率。

本发明另一种较好的实施方式是：经炼胶机混炼的胶粉，在脱去胶分子间苯醛物质之前，先放入密封容器内存放10-30小时，以便使苯醛物质充分渗透到胶分子间去，发挥其最大的膨胀、塑化作用。

本发明再一种较好的实施方式是：从炼胶机出来的胶粉放入密封容器封存之前，再加入2.5-7.5份松焦油和2.5-7.5份煤焦油。

本发明再一种较好的实施方式是：从炼胶机出来的胶粉放入密封容器封存之前，再加入5-15份芳香油或三线油或四线油。它们还可与所述的松焦油、煤焦油同时加入到密封容器内形成另一种较好的实施方式。

由于本发明采取了上述技术方案，故与现有技术相比具有如下优点和实际效果：

1、由于苯醛物质在常温下就能渗透到硫化胶分子之间去，使其膨胀而失去弹性，发生了物理变化，成为具有可塑性的再生胶料，省去了高温脱硫工序，硫化胶的橡胶分子线型链上没有被氧化破坏，并尽量保存其基本分子链的键和最大长度，故本发明大大提高了再生胶料的物理机械性能，甚至接近原胶料的物理机械性能。详见附表一和附表二。

附表一 一级废旧轮胎再生胶的主要物理机械性能测试表

附表二 废旧乳酸再生胶的主要物理机械性能测试表

2、由于混炼是在常温下进行，只发生物理变化，未发生化学变化，另外，苯醛物质属无毒物质，故整个工艺过程无环境污染，解决了废旧橡胶再生工业中长期以来没有解决的大问题。