一種改性廢輪胎膠粉及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種廢舊橡膠資源化利用的方法，特別是涉及一種改性廢輪胎膠粉及 其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 廢舊橡膠資源化利用的有效途徑包括原形利用、生產(chǎn)再生膠、膠粉及熱裂解等。再 生膠一直是我國廢舊橡膠回收利用的主體。然而再生膠的生產(chǎn)常伴隨著廢水、廢氣、粉塵等 污染物的產(chǎn)生，且存在生產(chǎn)能耗大、勞動強度高和二次污染等一系列問題。
[0003] 相對于再生橡膠，采用廢舊橡膠制備膠粉減少了脫硫、捏煉和精煉工序，避免了對 環(huán)境的二次污染，實現(xiàn)了粗礦型經(jīng)濟逐漸向低能耗、低污染型經(jīng)濟轉(zhuǎn)移。因此，膠粉的生產(chǎn)、 利用、活化或改性是綠色經(jīng)濟的范疇，也是廢橡膠制品回收與再利用的"低碳經(jīng)濟"的新渠 道。當(dāng)前的膠粉主要是對廢舊橡膠在常溫或者冷凍條件進(jìn)行機械粉碎或研磨制得的顆粒狀 材料。根據(jù)膠粉的粒度不同，其應(yīng)用領(lǐng)域涉及橡膠工業(yè)、塑料工業(yè)、建筑材料、道路建設(shè)、農(nóng) 業(yè)等方面。即可單獨使用，也可與其他材料并用，制備各種共混橡塑制品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種改性廢輪胎膠粉、該改性膠粉的制備方法及一種采用 該該改性膠粉制備的混煉膠及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0006] 一種改性輪胎廢膠粉，由以下重量份數(shù)的原料制成：100重量份的30-60目廢輪胎 膠粉、0.1-1.0重量份的活化劑、0-10重量份的軟化劑。
[0007] 本發(fā)明還提供了上述改性輪胎廢膠粉的制備方法，包括如下的步驟：
[0008] (1)預(yù)混合:將100重量份的30-60目廢輪胎膠粉、0.H.0重量份的活化劑、0-10重 量份的軟化劑在轉(zhuǎn)速20-100轉(zhuǎn)/min的高速攪拌機中混合5-10min;
[0009] (2)活化改性:將預(yù)混合膠粉在轉(zhuǎn)速為30-100轉(zhuǎn)/min、溫度為90-160°C的轉(zhuǎn)矩流變 儀中進(jìn)行活化改性，改性時間為5-30min;
[0010] (3)在自然條件下將上述活化改性后的膠粉冷卻至常溫。
[0011] 本發(fā)明還提供了采用上述改性廢輪胎膠粉制備的混煉膠，所述混煉膠由以下重量 份數(shù)的原料制成：100重量份的生膠、80-95重量份的再生膠、5-20重量份的活化膠粉、30-100份炭黑、0-10份芳烴油、0.1-5份增塑劑、0.1-5份防老劑、0.1-1份防焦劑、2-5份促進(jìn)劑 CZ、1-10份氧化鋅、2-5份硬脂酸、2-5份硫黃。
[0012] 所述混煉膠采用如下的工藝進(jìn)行制備：
[0013] (1)-段混煉膠:將上述生膠、再生膠、活化膠粉、增塑劑、防老劑、軟化劑、炭黑、防 焦劑置于500ml密煉機中進(jìn)行混煉，初始溫度90 °C，排膠溫度110 °C，混煉時間6-7min;
[0014] (2)二段混煉膠:一段混煉膠于開煉機上依次加入氧化鋅、硬脂酸、促進(jìn)劑和硫黃， 下片制得混煉膠，加料過程開煉機通冷卻水；
[0015] ⑶混煉膠停放12h后硫化，硫化溫度145°C、時間20min。
[0016] 優(yōu)選的，所述活化劑為450、480中的一種或幾種混合;所述軟化劑是石蠟油、腰果 殼液中的一種或幾種混合；
[0017] 優(yōu)選的，所述生膠為NR、SBR、BR中的一種或多種混合。
[0018]優(yōu)選的，所述防老劑為防老劑RD、防老劑BLE、防老劑4010NA中的一種或者幾種混 合。
[0019] 優(yōu)選的，所述增塑劑為萊茵蠟、共聚樹脂中的一種或多種混合。
[0020] 優(yōu)選的，所述炭黑為吧20川330、陽50、呢60中的一種或多種混合；
[0021] 優(yōu)選的，所述促進(jìn)劑為02、了1?1)、1、01中的一種或多種混合;防焦劑為01\0即4、？八 中的一種或多種混合。
[0022] 本發(fā)明方法的特點是在中低溫條件下實現(xiàn)了廢輪胎膠粉的活化改性，能耗較低、 無環(huán)境污染且有效避免了高溫條件對膠粉橡膠大分子主鏈的破壞;活化改性方法配方相對 簡易，工藝簡單，易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn);膠粉替代再生膠與生膠并用，硫化膠物理機械性能 提高。本發(fā)明中的膠粉的改性在膠粉表面增加了活性基團提高其與橡膠基體的結(jié)合緊密 性。同時，活化膠粉內(nèi)部含有彈性的橡膠顆粒，而表面交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)打斷，形成具有一定黏性的 小分子鏈段，內(nèi)外結(jié)構(gòu)相結(jié)合，類似于"核-殼結(jié)構(gòu)"。活化膠粉粒子的這種特殊結(jié)構(gòu)使得復(fù) 合膠的綜合性能更優(yōu)異;此外活化膠粉表面具有較多的孔洞，呈比較疏松的狀態(tài)，比表面積 較大，有利于與其他橡膠材料的結(jié)合，同時，橡膠基體或其他填料也會進(jìn)入活化膠粉的孔 洞，進(jìn)一步增強活化膠粉與橡膠基體之間的結(jié)合力。在降低橡膠制品性能的同時，保持了較 高的物理機械性能和較好的加工性能。
【具體實施方式】
[0023] 下面通過具體的實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明，但是本發(fā)明的范圍 不受這些實施例的限制。
[0024] 實施例1
[0025] 本實施例提供了一種改性輪胎廢膠粉，由以下重量份數(shù)的原料制成：100重量份的 40目廢輪胎膠粉、0.3重量份的活化劑450。
[0026] 本實施例還提供了上述改性輪胎廢膠粉的制備方法，包括如下的步驟：
[0027] (1)預(yù)混合:將100重量份的40目廢輪胎膠粉、0.3重量份的活化劑450在80°C條件 下在高速攪拌機中處理10分鐘；
[0028] (2)活化改性:將預(yù)混合膠粉在轉(zhuǎn)速為60轉(zhuǎn)/min、溫度為150 °C的轉(zhuǎn)矩流變儀中進(jìn) 行活化改性，改性時間為15min;
[0029] (3)在自然條件下將上述活化改性后的膠粉冷卻至常溫。
[0030] 本實施例還提供了使用上述改性輪胎廢膠粉制備的混煉膠，由以下重量份數(shù)的原 料制成:NR 45份、SBR 40份、BR 15份、再生膠90份、活化膠粉5份、萊茵蠟2份、共聚樹脂1份、 防老劑1?)2份、防老劑81^0.6份、防老劑4010財2.4份、防焦劑(^0.6份、似20 10份、 N330 40份、N660 30份、芳烴油2份、促進(jìn)劑CZ 3份、氧化鋅4份、硬脂酸3份、硫黃1.8份。
[0031 ] 上述混煉膠采用如下的方法進(jìn)行制備：
[0032] (1)-段混煉膠:將上述生膠、再生膠、活化膠粉、增塑劑、防老劑、軟化劑、炭黑、防 焦劑置于500ml密煉機中進(jìn)行混煉，轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分鐘、混煉初始溫度溫度為90°C、排膠溫度為 110°C、時間6分鐘；
[0033] (2)二段混煉膠:將一段混煉膠于開煉機上依次加入氧化鋅、硬脂酸、促進(jìn)劑、硫 黃，下片制得混煉膠；
[0034] (3)混煉膠停放24h后硫化，硫化溫度145°C、時間20分鐘。
[0035] 實施例2
[0036] 本實施例提供了一種改性輪胎廢膠粉，由以下重量份數(shù)的原料制成：100重量份的 30目廢輪胎膠粉、0.3重量份的活化劑450、5重量份的石錯油。
[0037] 本實施例還提供了上述改性輪胎廢膠粉的制備方法，包括如下的步驟：
[0038] (1)預(yù)混合:將100重量份的30目廢輪胎膠粉、0.3重量份的活化劑450和5重量份的 石蠟油在60°C條件下于在高速攪拌機中處理6分鐘；
[0039] (2)活化改性:將預(yù)混合膠粉在轉(zhuǎn)速為90轉(zhuǎn)/min、溫度為130 °C的轉(zhuǎn)矩流變儀中進(jìn) 行活化改性，改性時間為15min;
[0040] (3)在自然條件下將上述活化改性后的膠粉冷卻至常溫。
[0041] 本實施例還提供了使用上述改性輪胎廢膠粉制備的混煉膠，由以下重量份數(shù)的原 料制成:NR 60份、SBR 10份、BR 30份、再生膠85份、活化膠粉15份、萊茵蠟2份、共聚樹脂1 份、防老劑1?2份、防老劑^^0.6份、防老劑4010嫩2.4份、防焦劑(^0.6份、呢20 10份、 N330 40份、N660 30份、芳烴油2份、促進(jìn)劑CZ 3份、氧化鋅5份、硬脂酸2份、硫黃1.8份。
[0042] 上述混煉膠采用如下的方法進(jìn)行制備：
[0043] (1) -段混煉膠:將上述生膠、再生膠、活化膠粉、增塑劑、防老劑、軟化劑、炭黑、防 焦劑置于500ml密煉機中進(jìn)行混煉，轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分鐘、混煉初始溫度溫度為90°C、排膠溫度為 110°C、時間6分鐘；
[0044] (2)二段混煉膠:將一段混煉膠于開煉機上依次加入氧化鋅、硬脂酸、促進(jìn)劑、硫 黃，下片制得混煉膠；
[0045] (3)混煉膠停放24h后硫化，硫化溫度145°C、時間20分鐘。
[0046] 實施例3
[0047] 本實施例提供了一種改性輪胎廢膠粉，由以下重量份數(shù)的原料制成：100重量份的 40目廢輪胎膠粉、0.3重量份的活化劑480、10重量份的腰果殼液。
[0048] 本實施例還提供了上述改性輪胎廢膠粉的制備方法，包括如下的步驟：
[0049] (1)預(yù)混合:將100重量份的40目廢