廢丁基橡膠再生及其應(yīng)用

1、再生I利I用廢基橡膠再生及氏應(yīng)IIJ廢丁基橡膠再生及其應(yīng)用周建剛張忠海 周亞洲汪連生夏漢橋孝感學(xué)院化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院湖北孝感湖北應(yīng)城恒天藥業(yè)包裝有限公司湖北應(yīng)城摘耍 再生膠、膠粉及活化膠粉尼廢甚椽膠冋收利用的上要途徑和方法 其中再生膠應(yīng)用效果尿好。綜述I廢I母橡膠的再生方法及其應(yīng)用 匝點介紹了廢堆橡膠的敢淋型化法再生1藝及機理 并結(jié)合實驗 介紹r再生I利I用廢基橡膠再生及氏應(yīng)IIJ基再生膠用于制備防水卷材的一些涇驗.關(guān)鍵詞 丁皓橡膠 再生膠 常溫燃化法 防水卷材 中圖分類號文獻(xiàn)標(biāo)志碼文0編號椽膠是異烯與少雖異戊烯的共聚物聚 異丁烯上鏈及不飽和度極低的分子結(jié)構(gòu)待點使丁基橡 膠八冇透氣率低、熱穩(wěn)定

2、性好、減爲(wèi)性能好、耐臭氣和 耐天候老化性好、耐化學(xué)腐蝕和耐水氣儀述性能好等 優(yōu)點已廣泛應(yīng)用于輪胎、醫(yī)用秋塞、橡膠工業(yè)制品及 口用品等并領(lǐng)域鹵化丁基橡膠改育了丁基橡膠的硫 化件能及與其他橡膠的相容性擴大了基橡膠的應(yīng) 用范國。II前全世界共河個國家套裝置生產(chǎn)丁 基橡膠總生產(chǎn)能力 侖鹵化丁基橡膠 約萬 以 上 產(chǎn)品牌號約 個.隨著丁基橡膠及鹵化丁基橡膠 使用吊的堆大廢J基橡膠 包括廢鹵化廠基橡膠 的 數(shù)雖也越來越人。再生膠、膠粉及活化膠粉址廢基橡 膠回收利用的主要途徑和方法其中再生膠應(yīng)用較多、 效果最好.再生膠是具有一定可蛾度可祗新硫化 的橡膠 是橡膠工業(yè)的寶貴原材料 可摻入一定比例與 生膠并用節(jié)約

3、生膠 降低加工能耗及產(chǎn)品成本 改善 膠料的工藝性能和產(chǎn)品的耐老化、耐油、耐酸堿、減就 等性能.基再生膠的機械性能比較罡但加性能 好 硫化速度較快11操作安全一般不會似燒 易丁混 煉、壓延動力消耗少。丁基再生膠JI冇很好的耐老化 性能可以提高制品的耐天候老化性能特別適合于制 作低成本的防水卷材。文中綜述了廢J基橡膠的再生 方法及其應(yīng)川垂點介紹了廢丁基橡膠的常溫型化法 再生工藝及再牛機理 并結(jié)合筆&的實驗介紹了以保 用瓶塞邊角料制備防水卷材的一些經(jīng)驗.廢丁基橡膠再生方法廢慕橡膠再生方法主婆育兩人類物理再生和 化7再生.物理再生利用外加能呈使交聯(lián)橡膠的三維 網(wǎng)絡(luò)晰開形成具有一定可緩性的再生膠

4、。高能射線輻 照對廢J基橡膠的再生效果較好其他方法還仔微波 再生、超聲波再生、微生物再生、剪切流動場反應(yīng) 控制再生等化學(xué)再生足在一定條件下 如高溫、高 斥、剪切、溶漲等再生活化劑通過物理和化學(xué)作用增 ini橡膠的町梨忡 物理作用上浚入橡膠空MXM絡(luò)的飲 化作用化7-作用是促進(jìn)橡膠的氣化降解同時又対閉 氣化降解產(chǎn)生的降解璉自山基 使之不易再結(jié)合。如果 其中的化學(xué)助劑只與廢膠中的硫硫鍵作用使班鍵斷裂 則為理想的靶向脫硫 得到的再生膠性能申 常好.常用的化學(xué)再生法有油法、水油法和動態(tài)脫硫 法 動態(tài)脫硫法在T廠應(yīng)用垠多 脫硫效果明顯 但高 隘條件F碳濮鍵 的斷裂會便再生膠的性能下 降而J1高溫裂解及廢

5、膠中小分子的揮發(fā)會對大氣和 水源造成污染。另外這些方法能耗較大、住產(chǎn)效率低、 成本rnj .UirJ 戰(zhàn)溫熬化法生產(chǎn)丁基再生膠是國內(nèi)外研究 的熱點近年來市場上出現(xiàn)的再生劑和環(huán)保盤常溫橡膠再生劑即屈此法.這種方法能 耗小 無廢水、廢氣產(chǎn)生 對環(huán)境無污染I.藝簡單、投 資少主要設(shè)備有破膠機、攪樣機、開煉機及榊煉機等. 在常溫敢化法中使用天然植物再牛劑八冇更長遠(yuǎn)的總再生I利I用廢基橡膠再生及氏應(yīng)IIJ再生I利I用廢基橡膠再生及氏應(yīng)IIJ基金項忖湖北省教仔廳技術(shù)創(chuàng)新項冃作A簡介 周建剛另琴感學(xué)院化學(xué)崎材料科學(xué)學(xué)院講師 主要從哪鬲分了材料的研究與開發(fā).© 1994-2010 China Aca

6、demic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 廢J-奠橡膠再生及其應(yīng)iu再I牛利用義 天然植物再生劑是可再生資源 具備了可持續(xù)發(fā)展 的條件。相關(guān)研究資料表明 大淼汁中的蒜素 二烯 丙幫二硫代確酸鹽和檸檬皮汁等都可作為常溫塑化 法的育效再生活化劑。常溫塑化法中如果不使用再 生沾化劑即為力化學(xué)再生低溫機械塑煉研究衣明 交聯(lián)漠化丁基橡膠H冇很好的力化學(xué)再生性能所 得再牛膠與澳化基橡膠的脈膠有良好的相容性。常溫塑化法再生工藝相碎。將廢丁基橡膠用機械方法破碎成 規(guī)格膠塊 軋片.將破碎的廢丁幕椽膠膠塊或 膠粒川開煉機軋成片狀

7、 然后再薄通 形成薄膜狀 厚 度為 脫硫。將薄脫狀廢丁基橡膠與再生活化劑、軟化劑進(jìn)行混介、脫硫用開煉機完成再生 活化劑為二甲酰二苯胺二硫化物、二硫化物 叔丁基對甲酚 等 軟化劑為松焦汕、煤焦油等。 丁基橡膠硫化膠脫硫無須高溫加熱-般在通常溫度 條件下經(jīng)開煉機軋煉完成出片脫硫后 經(jīng)軋煉、出片即為再生膠。此外也可先將廢丁基橡膠破碎、細(xì)碎然后加入 再生活化劑、軟化劑等 混合后軋煉脫硫但此法不如 上述薄膜法好生產(chǎn)效率也低.如果沒有破碎機和攪 拌機 可宜接用開煉機操作 先用大魏距破碎丁基膠制 品 逐漸縮小耗距至包紀(jì) 同時逐漸加入再生活化劑、軟化劑等 混煉均勻膚下片 再放到持煉機匕 薄通數(shù)次后下片 即成丁

8、基再生膠。常溫塑化法再生機理常溫邨化法再工是機械剪切力、擠樂力、熱、氧和 再生活化劑等共同作用的結(jié)果通過機械剪切和擠壓 作用使再生活化劑均勻包裹在廢膠粉顆粒表面通過 浸潤作用滓入膠粉顆粒中溶漲軟化與化學(xué)反應(yīng)同時 進(jìn)行降低交聯(lián)密度 從而達(dá)到再生的II的。再生過程 中確化膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在交聯(lián)點及交聯(lián)點何的分了鏈 處發(fā)生斷裂生成的再生膠包A兩部分物質(zhì)一部分足 可溶F三氯甲烷的溶膠部分另一部分保昭的交聯(lián)網(wǎng) 絡(luò)較多是不溶J：三氯甲烷的凝膠部分。再生體系的 組成-般為物理軟化劑和再生活化劑 物理軟化劑在 橡膠分子間起潤滑劑的作用削弱分子鏈間的引力同 時還能加速再生活化劑和氧氣滲入膠粉內(nèi)部。物理軟 化劑按其來

9、源有石汕系軟化劑、石油樹脂、煤焦油系 軟化劑、松油系軟化劑、脂肪油系軟化劑、酣類軟化劑 其中X劑型軟化劑與橡膠相容性好在膠粉內(nèi)分散均 勻軟化效果好。再生活化劑與橡膠分子發(fā)生反應(yīng)能 加速交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的斷開使橡膠的刑性增加其反應(yīng)機理 有自山基型反應(yīng)機理和離子型反應(yīng)機理.自ill基型反 應(yīng)機理為 催化氣化斷鏈該反應(yīng)是一個強氧 化 還總過程 穩(wěn)定熱氧化生成的聚合物鏈"山 基為鏈自由基終止反應(yīng).國外的專利中采用苯腓 氯 化亞鐵或二苯麗 氯化亞鉄作為再生劑 而國內(nèi)釆用 一般化學(xué)助劑如無機強酸的金屈鹽、壞烷酸金風(fēng)鹽、 有機加胺等在 C溫度下形成催化緘化還 原反應(yīng)系統(tǒng)使橡膠分子斷鏈達(dá)到和化再生的FI 的

10、.天然槓物再生劑中的二硫化物等可分解成自山 基 這些門山基可以同聚介物鏈I山基結(jié)合 從而阻止 聚含物鏈門山茶的匝新結(jié)介.fl山咸型反應(yīng)機理以苯 硫酚為例說明反應(yīng)簡式為廢J-奠橡膠再生及其應(yīng)iu再I牛利用廢J-奠橡膠再生及其應(yīng)iu再I牛利用CrSH +0：Qr S + CH/：(CH3)=CHCH2Crs，+H00-CHnCCCHjCHCH TH罕CHJCHCH2-憨一嚴(yán)叫CHCH j氣化降解 CrsCrs 皿(1)(2)(3)廢J-奠橡膠再生及其應(yīng)iu再I牛利用2CH,C( CH, )=CHCH +。"勺"-CHjCC CH? )=CHCH S_(l+ CHjCCCHHC廢

11、J-奠橡膠再生及其應(yīng)iu再I牛利用其中式、表示加速氣化降解式 表 示穩(wěn)定降解鏈H山基。以亞乙基胺作再生活化劑可歸 屈丁離了型反應(yīng)反應(yīng)機理為交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中鍵能較低 的多硫鍵在機械力作用下發(fā)工異裂亞乙取胺分子中的孤對電子I可多硫鍛異裂后的止禹子結(jié)介從血斷卄 硫化網(wǎng)絡(luò)。另外 研究表明 利用甲苯 醋酸 氯化鋅 體系左常溫卜可實現(xiàn)杷向脫硫效果橡膠分了屮的 主璉不會斷裂 硫化膠中的結(jié)介硫轉(zhuǎn)化為放出該廢J-奠橡膠再生及其應(yīng)iu再I牛利用呻諭®與循壞紳濟年R卷第期1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All right

12、s reserved, 再生I利I用廢基橡膠再生及氏應(yīng)用脫硫反應(yīng)為烷基化反咸反W簡式為叫麗船Q叫心叫緜丁基再生膠的應(yīng)用丁基再生膠仍具仃丁基橡膠的大部分優(yōu)越性 能用途十分廣泛可以一定比例和生膠并用制作輪胎 內(nèi)胎、膠就及醫(yī)用瓶塞等也可作為基材制備防水卷材、變合井蓋、彩色彈性地板磚和減震材料等。蚩料 農(nóng)明用再生劑脫硫時膠粉的粒度越小脫硫效果越好和4：膠并用垢拉伸強度、斷裂伸長率和抗 撕裂強度髓回?zé)挻螖?shù)的增加稍有降低可重奴地?fù)饺?的再生膠與生膠并川。摻用部分丁基再生膠不僅 可以降低成木還可以改背膠料的硫化性能.高分子 防水卷材具有優(yōu)良的物理化學(xué)性能是國家推廣的新 型防水材料Li廣泛應(yīng)用r住宅建筑和匸商

13、業(yè)建筑、水 利工程和地下工程等建設(shè)中。丁基再生膠防水卷材八 冇良好的耐化學(xué)腐蝕件能、耐髙低溫性能和耐Fl然老 化性能 并HIAI其氣密性和水密性好用地卜防水具 有明顯優(yōu)勢。U前已工業(yè)化生產(chǎn)的丁基再生膠防水卷 材多采用廢輪胎硫化膠囊及內(nèi)胎制作工產(chǎn) 且多為非 硫化熨防水卷材 成本低、工藝簡單產(chǎn)品具有優(yōu)異的 耐自然老化性能 .r基再生膠防水卷材的制作匸藝 為 破碎一翔煉 再生活化一混煉一壓延、出片一冷 卻、卷取 主要成分有丁星再生膠、増和劑、增粘劑、垠 充劑、阻燃劑、防老劑等。但用醫(yī)用基膠塞邊角料制 備防水卷材的不多脈iai aj-基膠塞的配方中a高倉試的無機填料降低成木用 仟膠率低不利丁制 務(wù)防水

14、材料 廢輪胎膠誕及內(nèi)胎的配方中介有碳 黑、防老劑等制備防水卷材所需的昂貴物質(zhì)而丁基膠 塞邊你料中沒冇這些物質(zhì)廢輪胎內(nèi)胎的交聯(lián)結(jié)構(gòu)為多硫鍵紹成比丁基膠塞邊角料交聯(lián)結(jié)構(gòu)中的鍵、鍵易于再生。但隨著醫(yī)用基膠塞的應(yīng)用普及其邊/(J料的數(shù)雖也越來越人毎年以力噸 計.為了充分利用這些寶貴資源筆花針對以上存在 的問題 以丁基膠塞邊角料為主體材料 配合使用適量 的氯化聚乙烯 及漠化丁基橡膠選川適宜的硫化休系和成型工藝制備了成本較低H性能較 好的防水卷材.基膠塞邊角料ib湖北應(yīng)城怛人藥業(yè)包袈自限 公司捉供先用常溫塑化法使邊角料再生實驗發(fā)現(xiàn) 橡膠熨氯化聚乙烯和決化丁堪橡膠號再生邊角料有 很好的相容性及K補性 選用適

15、當(dāng)?shù)牧蚧w系、補強體 系及其他助劑可以制備性能較好的防水材料生產(chǎn)I. 藝簡恥且成本較低。大致配方為丁基膠塞邊角料 -、碳黑、1崗體古馬隆樹脂、二硫化四甲基秋蘭姆 、氧化 鋅 、其它助劑少雖。工藝流程將基膠塞邊角 料加工成粗膠粉一粗膠粉中加入再生活化劑念開煉 機匕軋煉成片狀再生膠一再生膠與 、 在開煉 機上混煉一依次加入補強劑、硫化劑等混煉一膠片用 延一硫化 °C、所研制的防水片材經(jīng)武漢市產(chǎn)品質(zhì)就監(jiān)骨檢驗建材站的測試結(jié)果為拉伸強 度斷裂伸長率不透水性、末透水耐低溫性能 C 0無裂紋耐熱老化性能經(jīng)熱老化后 -CX 拉伸強度 及斷裂伸長率的保持率在 以卜，分析此匸藝及配 方較成功的脈因有

16、實驗中采用的再生活化劑為 低分尹極性化介物的混合物容易滲入膠粉內(nèi)部進(jìn)入 膠粉內(nèi)部后又可使部分交聯(lián)結(jié)構(gòu)斷開H.再工活化劑 對后續(xù)的硫化過程有一定的促進(jìn)作用 基膠瘙 邊角料在常溫塑化法再生后生成了含竣基等極性官 能團的星型大分子和帶極性基團的小頼粒只有選用 具有極性分子結(jié)構(gòu)的彈性體如 、 等才能與之 相容和互補具有很高的可填充性可以容納丁基膠塞邊角料中奇?zhèn)}雖的無機填料與再生膠的分子結(jié)構(gòu)菇木相同互補性好 所選用 的硫化劑能夠均勻分散到整個共混體系。*11關(guān)成果令 待推廣.結(jié)語兩著r基橡膠及鹵化基橡膠使用就的増大 廢 基橡膠的回收利用問題越來越重要.合理使用廢r 基橡膠不僅可以變廢為寶 而11可以解決

17、口匕嚴(yán)垂的 環(huán)保問題.常溫舉化法再生是目前廢丁菇橡膠回收利 用的研究熱點也是廢r基橡膠再生利用的發(fā)展方向 其中犬然植物再生劑的開發(fā)利用更具誘人的詢尿。參考文獻(xiàn)Lb劇廢IHTtt橡膠的編射再生 M Al, 1：藝敞i*存微波脫磺仏生產(chǎn)再生膠 橡和資源利川t鵬遲uh障廢橡膠臨川波脫m術(shù) 橡膠工業(yè)葉探"廢椽膠的做生物脫血 世界椽膠業(yè)再生I利I用廢基橡膠再生及氏應(yīng)用再生I利I用廢基橡膠再生及氏應(yīng)用© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, ki.nct廢丁基

18、橡膠再生及其應(yīng)U1再|(zhì)生|利用白好勝廢橡膠的新脫故技術(shù) 世界橡膠I：業(yè)冊貴才"J燈* Allffl/f膠粉再生改性的研沈 彈性體楊擁軍扃玉梅新型高效常況斷硫劑的應(yīng)用妍允橡膠工業(yè)9瑞剛股橡膠再生技術(shù)進(jìn)応和橡膠的壞保再生橡膠科技市場熊曉紅in&«陳福休毛 再生廢hi橡膠斯技術(shù) 特種橡膠制品張宏念鞏學(xué)勿人；il (1為橡膠再生劑的研究 公山IK學(xué)院學(xué)報哀 M王««議劃埸茅檸金皮汁作為橡敢再生刑的滋討橡膠工業(yè)錢來東沒化莫橡膠的再生性研究橡刻資源利用梁星宇丁星橡膠應(yīng)用技術(shù) 北京化學(xué)匸業(yè)出版祉n卩東句本橋何培新等聚介物材料用化學(xué)助劑 北京化學(xué)匸業(yè)出版祉煮曉紅周唐盤陳福林W 再生廢III橡膠新技術(shù) 符神 掠膠制品廢星橡膠制乩常溫型化法生產(chǎn)何生膠 中舊橡膠W/S«的贄才胡隠障尊廢山觸化膠冉生法脫Mi機理橡膠工業(yè)黃家湛芝 方陳丫為故化膠常溫脫竝機理研究蠡分f材料科學(xué)與工程存光核建慶J慕再生膠任并用膠內(nèi)胎中的用用輪胎工業(yè)址就存丁莫再生阪與三元乙內(nèi)再生膠井用生產(chǎn)內(nèi)胎中m 掠膠條忖半三元丁橡膠陰水卷材的研制生產(chǎn)廣東建材周一玲鄧志浩著驗化&