一種環(huán)保型活性氫化丁腈橡膠硫化膠粉及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種環(huán)保型活性氫化丁腈橡膠硫化膠粉及其制備方法，將回收的廢舊硫化氫化丁腈橡膠及制品經(jīng)過分檢、清洗、切塊、水煮、干燥和破碎后與活性劑按照一定重量比例混合加入精煉機(jī)或煉膠機(jī)中，經(jīng)過精煉、粉碎后制得環(huán)保型活性氫化丁腈橡膠硫化膠粉并將其加入到氫化丁腈密封件膠料中，與未活化的氫化丁腈橡膠硫化膠粉相比，經(jīng)檢測，所制得的氫化丁腈橡膠制品的拉伸強(qiáng)度、伸長率、300％定伸應(yīng)力和撕裂強(qiáng)度均更高，可直接作為橡膠填料用于制作氫化丁腈橡膠制品。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了廢舊硫化氫化丁腈橡膠、制品及其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的不合格品、硫化邊角料的回收再利用，并具有實(shí)施操作簡便、設(shè)備投資少、不產(chǎn)生污染的優(yōu)點(diǎn)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。
【專利說明】
一種環(huán)保型活性氫化丁腈橡膠硫化膠粉及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及廢舊橡膠材料的回收再利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氫化丁腈廢舊橡 膠的回收再利用技術(shù)，特別涉及一種環(huán)保型活性氫化丁腈橡膠硫化膠粉及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 氫化丁腈橡膠(HNBR)是由丁腈橡膠經(jīng)催化加氫而制得的新型彈性體。隨著我國經(jīng) 濟(jì)的快速發(fā)展，HNBR的用量隨之增大，隨之產(chǎn)生的廢舊氫化丁腈橡膠和其制品的量也較大， 同時(shí)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的不合格品和邊角料總量也增加，HNBR的價(jià)格高達(dá)250~300元/公斤 左右，回收處理廢舊氫化丁腈橡膠可減少這類廢舊橡膠對環(huán)境污染、實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用，具 有現(xiàn)實(shí)的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0003] 廢舊橡膠的回收再利用方式分為原形利用、改制利用和物理化學(xué)加工利用，物理 化學(xué)加工利用有橡膠再生、制成膠粉、熱分解、燃燒熱等利用方法。通用廢舊橡膠(如天然橡 膠、丁苯橡膠、順丁橡膠、丁腈橡膠等）回收再利用中以再生為主，其再生方法多數(shù)是化學(xué)方 法，該方法不僅產(chǎn)生的二次污染大，而且其設(shè)備投資大、能源消耗大，在許多地區(qū)和國家被 限制采用。
[0004] 目前，將廢舊橡膠加工成硫化膠粉是廢舊橡膠處理和回收利用的有效方法之一。 硫化膠粉有許多用途，如改性瀝青用于道路、塑膠跑道和地磚，改性塑料等，另外，硫化膠粉 還可作為橡膠填料混入基質(zhì)膠中做成各種制品，從而降低成本。然而，未改性硫化膠粉的表 面活性低，若將其作為橡膠填料直接摻用膠料中會(huì)降低產(chǎn)品的性能，從而限制其使用范圍 及摻用量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)保型活性氫化丁腈橡膠硫化膠粉及其制備方法，該 方法具有實(shí)施操作簡便、設(shè)備投資少、不產(chǎn)生污染的優(yōu)點(diǎn);采用該方法所制得環(huán)保型活性氫 化丁腈橡膠硫化膠粉與高分子材料的界面結(jié)合能力強(qiáng)，可直接作為橡膠填料用于制作氫化 丁腈橡膠制品。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，一種環(huán)保型活性氫化丁腈橡膠硫化膠粉，包括回收的硫化氫化 丁腈橡膠和活性劑，所述回收的硫化氫化丁腈橡膠為1〇〇質(zhì)量份，所述活性劑為2~15質(zhì)量 份;所述活性劑為氧化鋅或間苯二酚與六亞甲基四胺配合體系;所述氧化鋅包含納米氧化 鋅和活性氧化鋅，氧化鋅的純度為95%以上，粒徑為0.05微米以下;所述間苯二酸與六亞甲 基四胺配合體系的配比為1.0/1.4~1.0/0.5。
[0007] 優(yōu)選的，所述回收的硫化氫化丁腈橡膠包括廢舊硫化氫化丁腈橡膠、制品及其生 產(chǎn)過程中產(chǎn)生的不合格品、硫化邊角料。
[0008] 優(yōu)選的，所述廢舊硫化氫化丁腈橡膠為100質(zhì)量份，所述間苯二酚與六亞甲基四胺 配合體系為2~10質(zhì)量份。
[0009] 優(yōu)選的，所述間苯二酚與六亞甲基四胺配合體系的配比為1.0/0.7。
[0010] -種環(huán)保型活性氫化丁腈橡膠硫化膠粉的制備方法，包括以下步驟:分檢、清洗、 切塊、水煮、干燥、破碎、混合、精煉、粉碎和包裝，
[0011] 分檢:去掉非廢舊硫化氫化丁腈橡膠和制品，以及嚴(yán)重老化、回收價(jià)值低的硫化氫 化丁腈橡膠和制品及其它雜物；
[0012] 清洗:用水清除廢舊硫化氫化丁腈橡膠或制品表面的泥沙雜質(zhì)物；
[0013] 切塊:將大塊廢舊硫化氫化丁腈橡膠或制品切成尺寸為20~100mm的小塊；
[0014]水煮:用流動(dòng)沸水水煮2~12h，清除廢舊硫化氫化丁腈橡膠或制品內(nèi)的有害物質(zhì)； [0015]干燥：除去水煮后廢舊硫化氫化丁腈橡膠或制品表面的水分，干燥條件為在70~ 120°C下干燥2~12h;
[0016] 破碎:將干燥后的小膠塊破碎后，篩選5~20目的膠粒，同時(shí)除去雜物；
[0017] 混合:將篩選后的膠粒放入攪拌機(jī)中，同時(shí)加入活性劑混合均勻，攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為 100~500phr，常溫?cái)嚢?~30min至膠粒與活性劑混合均勻；
[0018] 精煉:在精煉機(jī)或煉膠機(jī)中將混合均勻的膠粒與活性劑的混合料進(jìn)行反復(fù)薄通； 所述薄通的機(jī)械處理工藝條件為:$昆距為〇. 1~〇.5mm，當(dāng)氧化鋅作為活化劑時(shí)，輯溫為50~ 100°C，當(dāng)間苯二酚與六亞甲基四胺配合體系作為活化劑時(shí)，輥溫為20~80°C，薄通次數(shù)為 20~50次；
[0019] 粉碎:將精煉后的混合料通過橡膠專用粉碎機(jī)在常溫或冷凍條件下粉碎，經(jīng)篩選 后的膠粉目數(shù)在80目以上；
[0020] 包裝:將粉碎后的活性氫化丁腈橡膠硫化膠粉裝入塑料薄膜袋后再放入箱/桶中 儲(chǔ)存。
[0021] 優(yōu)選的，所述精煉中輥距為0.3mm，當(dāng)氧化鋅作為活化劑時(shí)，輥溫為60~70°C，薄通 次數(shù)為30次。
[0022]優(yōu)選的，所述精煉中輥距為0.3mm，當(dāng)間苯二酚與六亞甲基四胺配合體系作為活化 劑時(shí)，輥溫為20 °C，薄通次數(shù)為30次。
[0023] 優(yōu)選的，所述煉膠機(jī)為開放式煉膠機(jī)。
[0024] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將回收的硫化氫化丁腈橡膠經(jīng)過分檢、清洗、切塊、水煮、 干燥和破碎后與活性劑按照一定重量比例混合加入精煉機(jī)或開放式煉膠機(jī)中，經(jīng)過精煉、 粉碎后制得環(huán)保型活性氫化丁腈橡膠硫化膠粉;將制得的環(huán)保型活性氫化丁腈橡膠硫化膠 粉加入到氫化丁腈密封件膠料中，與未活化的氫化丁腈橡膠硫化膠粉相比，活性氫化丁腈 橡膠硫化膠粉與高分子材料的界面結(jié)合能力更強(qiáng)，所制得的氫化丁腈橡膠制品的拉伸強(qiáng) 度、伸長率、300%定伸應(yīng)力和撕裂強(qiáng)度均更高，可直接作為橡膠填料用于制作氫化丁腈橡 膠制品。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了廢舊硫化氫化丁腈橡膠、制品及其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的不合格品、硫化 邊角料的回收再利用，并具有實(shí)施操作簡便、設(shè)備投資少、不產(chǎn)生污染的優(yōu)點(diǎn)，具有顯著的 經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明方法的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0027] 實(shí)施例一
[0028] -種環(huán)保型活性氫化丁腈橡膠硫化膠粉，包括100質(zhì)量份的廢舊硫化氫化丁腈橡 膠和6質(zhì)量份的氧化鋅；一種環(huán)保型活性氫化丁腈橡膠硫化膠粉的制備方法，包括以下步 驟:分檢、清洗、切塊、水煮、干燥、破碎、混合、精煉、粉碎和包裝，
[0029] 分檢:去掉非廢舊硫化氫化丁腈橡膠和制品，以及嚴(yán)重老化、回收價(jià)值低的硫化氫 化丁腈膠料和制品及其它雜物；
[0030] 清洗:用水清除廢舊硫化氫化丁腈橡膠或制品表面的泥沙雜質(zhì)物；
[0031] 切塊:將大塊廢舊氫化丁腈橡膠硫化膠或制品切成尺寸為20~100mm的小塊；
[0032] 水煮：用流動(dòng)沸水水煮2~12h，清除廢舊氫化丁腈橡膠硫化膠或制品內(nèi)有害物等 起消毒作用；
[0033]干燥:除去清洗后廢舊硫化氫化丁腈橡膠或制品表面的水分，干燥條件為70~120 °C下干燥2~12h;
[0034] 破碎:將切塊后的小膠塊破碎后，篩選5~20目的膠粒，同時(shí)除去雜物；
[0035] 混合:將篩選后的膠粒放入攪拌機(jī)中，同時(shí)加入活性劑混合均勻，攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為 100~500phr，常溫?cái)嚢?~30min至膠粒與活性劑混合均勻；
[0036] 精煉:在精煉機(jī)或開放式煉膠機(jī)中將混合均勻的膠粒與活性劑的混合料進(jìn)行反復(fù) 薄通;輥距為0.3mm，輥溫為60~70°C，薄通次數(shù)為30次；
[0037] 粉碎:通過橡膠專用粉碎機(jī)在常溫或冷凍條件下粉碎，經(jīng)篩選后的膠粉目數(shù)大于 80目；
[0038] 包裝:將粉碎后的活性氫化丁腈橡膠硫化膠粉裝入塑料薄膜袋后再放入箱/桶中 儲(chǔ)存。
[0039] 實(shí)施例二
[0040] -種環(huán)保型活性氫化丁腈橡膠硫化膠粉，包括100質(zhì)量份的廢舊硫化氫化丁腈橡 膠、4質(zhì)量份的間苯二酚和2.8質(zhì)量份的六亞甲基四胺;一種環(huán)保型活性氫化丁腈橡膠硫化 膠粉的制備方法，包括以下步驟:分檢、清洗、切塊、水煮、干燥、破碎、混合、精煉、粉碎和包 裝，
[0041 ]分檢:去掉非廢舊硫化氫化丁腈橡膠和制品，以及嚴(yán)重老化、回收價(jià)值低的硫化氫 化丁腈膠料和制品及其它雜物；
[0042]清洗:用水清除廢舊硫化氫化丁腈橡膠或制品表面的泥沙雜質(zhì)物；
[0043]切塊:將大塊廢舊硫化氫化丁腈橡膠或制品切成尺寸為20~100mm的小塊；
[0044]水煮：用流動(dòng)沸水水煮2~12h，清除廢舊氫化丁腈橡膠硫化膠或制品內(nèi)有害物等 起消毒作用；
[0045]干燥:除去清洗后廢舊硫化氫化丁腈橡膠或制品表面的水分，干燥條件為70~120 °C下干燥2~12h;
[0046] 破碎:將切塊后的小膠塊破碎后，篩選5~20目的膠粒，同時(shí)除去雜物；
[0047] 混合:將篩選后的膠粒放入攪拌機(jī)中，同時(shí)加入活性劑混合均勻，攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為 100~500phr，常溫?cái)嚢?~30min至膠粒與活性劑混合均勻；
[0048] 精煉:在精煉機(jī)或開放式煉膠機(jī)中將混合均勻的膠粒與活性劑的混合料進(jìn)行反復(fù) 薄通淑距為0.3mm，溫為20°C，薄通次數(shù)為30次；
[0049] 粉碎:通過橡膠專用粉碎機(jī)在常溫或冷凍條件下粉碎，經(jīng)篩選后的膠粉目數(shù)大于 80目；
[0050] 包裝:將粉碎后的活性氫化丁腈橡膠硫化膠粉裝入塑料薄膜袋后再放入箱/桶中 儲(chǔ)存。
[0051] 上述實(shí)施例一和實(shí)施例二所制得的活性氫化丁腈橡膠硫化膠粉以50質(zhì)量份的填 充量加入氫化丁腈密封件膠料中，膠料性能測定結(jié)果見表1。
[0052] 表1膠料性能測試結(jié)果
[0053]
[0054] 由表1可以看出，將本發(fā)明制備得到的活性氫化丁腈橡膠硫化膠粉加入氫化丁腈 密封件膠料中，與未活化的氫化丁腈橡膠硫化膠粉相比，測得的膠料拉伸強(qiáng)度、伸長率、 300%定伸應(yīng)力和撕裂強(qiáng)度均更高，硬度和永久變形相差不大，因此，本發(fā)明所制得的活性 氫化丁腈橡膠硫化膠粉可直接作為橡膠填料用于制作氫化丁腈橡膠制品。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種環(huán)保型活性氫化丁腈橡膠硫化膠粉，包括回收的硫化氫化丁腈橡膠和活性劑， 其特征在于，所述回收的硫化氫化丁腈橡膠為100質(zhì)量份，所述活性劑為2~15質(zhì)量份;所述 活性劑為氧化鋅或間苯二酚與六亞甲基四胺配合體系;所述氧化鋅包含納米氧化鋅和活性 氧化鋅，氧化鋅的純度為95%以上，粒徑為0.05微米以下;所述間苯二酚與六亞甲基四胺配 合體系的配比為1.0/1.4~1.0/0.5。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型活性氫化丁腈橡膠硫化膠粉，其特征在于，所述回 收的硫化氫化丁腈橡膠包括廢舊硫化氫化丁腈橡膠、制品及其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的不合格 品、硫化邊角料。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種環(huán)保型活性氫化丁腈橡膠硫化膠粉，其特征在于，所述廢 舊硫化氫化丁腈橡膠為100質(zhì)量份，所述間苯二酚與六亞甲基四胺配合體系為2~10質(zhì)量 份。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種環(huán)保型活性氫化丁腈橡膠硫化膠粉，其特征在于， 所述間苯二酚與六亞甲基四胺配合體系的配比為1.0/0.7。5. -種環(huán)保型活性氫化丁腈橡膠硫化膠粉的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:分 檢、清洗、切塊、水煮、干燥、破碎、混合、精煉、粉碎和包裝，分檢:去掉非廢舊硫化氫化丁腈 橡膠和制品，以及嚴(yán)重老化、回收價(jià)值低的硫化氫化丁腈橡膠和制品及其它雜物； 清洗:用水清除廢舊硫化氫化丁腈橡膠或制品表面的泥沙雜質(zhì)物； 切塊:將大塊廢舊硫化氫化丁腈橡膠或制品切成尺寸為20~IOOmm的小塊； 水煮：用流動(dòng)沸水水煮2~12h，清除廢舊硫化氛化丁臆橡Jj父或制品內(nèi)的有害物質(zhì)； 干燥:除去水煮后廢舊硫化氫化丁腈橡膠或制品表面的水分，干燥條件為在70~120°C 下干燥2~12h; 破碎:將干燥后的小膠塊破碎后，篩選5~20目的膠粒，同時(shí)除去雜物； 混合:將篩選后的膠粒放入攪拌機(jī)中，同時(shí)加入活性劑混合均勻，攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為100 ~500phr，常溫?cái)嚢?~30min至膠粒與活性劑混合均勾； 精煉:在精煉機(jī)或煉膠機(jī)中將混合均勻的膠粒與活性劑的混合料進(jìn)行反復(fù)薄通;所述 薄通的機(jī)械處理工藝條件為:$昆距為0.1~0.5mm，當(dāng)氧化鋅作為活化劑時(shí)，輯溫為50~100 tC，當(dāng)間苯二酚與六亞甲基四胺配合體系作為活化劑時(shí)，輥溫為20~80°C，薄通次數(shù)為20~ 50次； 粉碎:將精煉后的混合料通過橡膠專用粉碎機(jī)在常溫或冷凍條件下粉碎，經(jīng)篩選后的 膠粉目數(shù)在80目以上； 包裝:將粉碎后的活性氫化丁腈橡膠硫化膠粉裝入塑料薄膜袋后再放入箱/桶中儲(chǔ)存。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種環(huán)保型活性氫化丁腈橡膠硫化膠粉的制備方法，其特征 在于，所述精煉中輥距為〇 . 3mm，當(dāng)氧化鋅作為活化劑時(shí)，輥溫為60~70°C，薄通次數(shù)為30 次。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種環(huán)保型活性氫化丁腈橡膠硫化膠粉的制備方法，其特征 在于，所述精煉中輥距為〇.3mm，當(dāng)間苯二酚與六亞甲基四胺配合體系作為活化劑時(shí)，輥溫 為20 °C，薄通次數(shù)為30次。8. 根據(jù)權(quán)利要求5或6或7所述的一種環(huán)保型活性氫化丁腈橡膠硫化膠粉的制備方法， 其特征在于，所述煉膠機(jī)為開放式煉膠機(jī)。
【文檔編號】C08J11/24GK105949503SQ201610368596
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】翁國文, 楊慧, 劉瓊瓊
【申請人】徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院