一种橡胶生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及橡胶生产和制备领域，具体涉及一种橡胶生产工艺，通过将废旧橡胶加工成橡胶颗粒与新鲜的橡胶原料混合，作为制备橡胶的新原料，通过配料密炼、改性裁剪、半成品处理、成型工序以及硫化工序的处理，从而生产制备橡胶材料。本发明专利技术能够结合利用废旧橡胶和新鲜原料进行制备橡胶，避免了橡胶资源的浪费，同时本发明专利技术的橡胶生产工艺环保性较好，具有较好的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种橡胶生产工艺
本专利技术涉及橡胶生产和制备领域，具体涉及一种橡胶生产工艺。
技术介绍
橡胶是一种有弹性的聚合物。橡胶可以从一些植物的树汁中取得，也可以是人造的，两者皆有相当多的应用及产品，例如轮胎、垫圈等，遂成为重要经济作物。橡胶的种植主要集中在东南亚地区，如泰国、马来西亚、印度尼西亚。早期的橡胶是取自橡胶树、橡胶草等植物的胶乳，加工后制成的具有弹性、绝缘性、不透水和空气的材料。高弹性的高分子化合物。分为天然橡胶与合成橡胶二种。天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成;合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。橡胶制品广泛应用于工业或生活各方面。橡胶按原料分为天然橡胶和合成橡胶。按形态分为块状生胶、乳胶、液体橡胶和粉末橡胶。乳胶为橡胶的胶体状水分散体；液体橡胶为橡胶的低聚物，未硫化前一般为粘稠的液体；粉末橡胶是将乳胶加工成粉末状，以利配料和加工制作。20世纪60年代开发的热塑性橡胶，无需化学硫化，而采用热塑性塑料的加工方法成形。橡胶按使用又分为通用型和特种型两类。是绝缘体，不容易导电，但如果沾水或不同的温度的话，有可能变成导体。导电是关于物质内部分子或离子的电子的传导容易情况。天然橡胶主要来源于三叶橡胶树，当这种橡胶树的表皮被割开时，就会流出乳白色的汁液，称为胶乳，胶乳经凝聚、洗涤、成型、干燥即得天然橡胶。橡胶制品合成橡胶是由人工合成方法而制得的，采用不同的原料（单体）可以合成出不同种类的橡胶。1900年～1910年化学家C.D.哈里斯(Harris)测定了天然橡胶的结构是异戊二烯的高聚物，这就为人工合成橡胶开辟了途径。1910年俄国化学家SV列别捷夫(Lebedev，1874－1934)以金属钠为引发剂使1，3－丁二烯聚合成丁钠橡胶，以后又陆续出现了许多新的合成橡胶品种，如顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶等等。合成橡胶的产量已大大超过天然橡胶，其中产量最大的是丁苯橡胶。合成橡胶是指部分或全部代替天然橡胶使用的胶种，如丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶等，主要用于制造轮胎和一般工业橡胶制品。通用橡胶的需求量大，是合成橡胶的主要品种。合成应用型橡胶的综合性能较好，应用广泛。主要有：①天然橡胶。从三叶橡胶树的乳胶制得，基本化学成分为顺-聚异戊二烯。弹性好，强度高，综合性能好。②异戊橡胶。全名为顺-1，4-聚异戊二烯橡胶，由异戊二烯制得的高顺式合成橡胶，因其结构和性能与天然橡胶近似，故又称合成天然橡胶。③丁苯橡胶。简称SBR，由丁二烯和苯乙烯共聚制得。按生产方法分为乳液聚合丁苯橡胶和溶液聚合丁苯橡胶。其综合性能和化学稳定性好。④顺丁橡胶。全名为顺式-1，4-聚丁二烯橡胶，简称BR，由丁二烯聚合制得。与其他通用型橡胶比，硫化后的顺丁橡胶的耐寒性、耐磨性和弹性特别优异，动负荷下发热少，耐老化性能好，易与天然橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶等并用。橡胶除了上述提到的类型外，为了适应某种特殊场合的使用需要，科研人员还开发了针对特殊用途的特种橡胶。特种型橡胶指具有某些特殊性能的橡胶。主要有：①氯丁橡胶。简称CR，由氯丁二烯聚合制得。具有良好的综合性能，耐油、耐燃、耐氧化和耐臭氧。但其密度较大，常温下易结晶变硬，贮存性不好，耐寒性差。②丁腈橡胶。简称NBR，由丁二烯和丙烯腈共聚制得。耐油、耐老化性能好，可在120℃的空气中或在150℃的油中长期使用。此外，还具有耐水性、气密性及优良的粘结性能。③硅橡胶。主链由硅氧原子交替组成，在硅原子上带有有机基团。耐高低温，耐臭氧，电绝缘性好。④氟橡胶。分子结构中含有氟原子的合成橡胶。通常以共聚物中含氟单元的氟原子数目来表示，如氟橡胶23，是偏二氟乙烯同三氟氯乙烯的共聚物。氟橡胶耐高温、耐油、耐化学腐蚀。⑤聚硫橡胶。由二卤代烷与碱金属或碱土金属的多硫化物缩聚而成。有优异的耐油和耐溶剂性，但强度不高，耐老化性、加工性不好，有臭味，多与丁腈橡胶并用。此外，还有聚氨酯橡胶、氯醇橡胶、丙烯酸酯橡胶等。橡胶按照其分子结构分类，还能够分为线性结构、支链结构和交联结构。线型结构：未硫化橡胶的普遍结构。由于分子量很大，无外力作用下，呈细团状。当外力作用，撤除外力，细团的纠缠度发生变化，分子链发生反弹，产生强烈的复原倾向，这便是橡胶高弹性的由来。支链结构：橡胶大分子链的支链的聚集，形成凝胶。凝胶对橡胶的性能和加工都不利。在炼胶时，各种配合剂往往进不了凝胶区，形成局部空白，形成不了补强和交联，成为产品的薄弱部位。交联结构：线型分子通过一些原子或原子团的架桥而彼此连接起来，形成三维网状结构。随着硫化历程的进行，这种结构不断加强。这样，链段的自由活动能力下降，可塑性和伸长率下降，强度，弹性和硬度上升，压缩永久变形和溶胀度下降。橡胶是常见的工业上生产车轮、传送带、构筑物体的必备产品，橡胶每年的消耗量也很惊人，如何妥善处理废弃橡胶变成了急需解决的问题，变废为宝是橡胶处理的主流方法，那么橡胶生产工艺也变得很重要，不合理的再加工极可能不能满足橡胶的合用条件同时浪费人力物力，本专利技术提出一种橡胶生产工艺，既再生活化旧橡胶，同时也赋予再生产橡胶一些本来没有的性质，延长橡胶使用寿命，也提高了安全性。未来十年，橡胶资源紧缺将会一直困扰世界各国，我国也制定了关于循环经济发展的战略，因此橡胶资源再利用也显得越来越重要。随着国际环保意识不断提高，国际上公示凡带有煤焦油做软化剂的再生胶都拒之出口。目前国内外在用废旧轮胎再生制胶过程中，一般都有活化剂、软化剂、和催化剂等组分，且都在200℃～550℃高温、2.3MPa以上压力条件下生产而成。现有橡胶制备工艺中，通常采用新鲜原料作为制备原料，较少采用废橡胶回收料再次作为原料制备橡胶的工艺，同时，现有的少数废橡胶作为原料制备橡胶的工艺中，由于完全采用废橡胶作为原料，导致生产的橡胶质量大打折扣，影响橡胶的使用性能；同时，由于先在的多数橡胶生产工艺中，通常采用煤焦油作为软化剂，生产现场有浓烈的恶臭气味，对环境有很大的污染。因此，基于上述，本专利技术提供一种橡胶生产工艺，通过废橡胶的回收作为原料利用，再加上新鲜橡胶生产原料的混合，再加上环保软化剂和助剂等的使用，开发生产橡胶性能较好、比较环保的橡胶生产工艺，以解决现有技术存在的不足和缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于：针对目前存在的上述问题，提供一种橡胶生产工艺，通过废橡胶的回收作为原料利用，再加上新鲜橡胶生产原料的混合，再加上环保软化剂和助剂等的使用，开发生产橡胶性能较好、比较环保的橡胶生产工艺，以解决现有技术存在的不足和缺陷。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种橡胶生产工艺，包括如下步骤：（1）配料密炼：首先将废橡胶在丙酮中清洗30min，然后用无水乙醇超声清洗1h，最后在70℃的去离子水中水域清洗1.5h，以除去废橡胶上的油污和杂质，最后在将废橡胶用风机吹干；其次，将清洗干净的废橡胶通过粉碎机粉碎成200～220目的橡胶颗粒，按照质量份数比将废橡胶与其它新鲜原料混合，具体比例为：废橡胶30份，炭黑25份，三元乙丙橡胶22份，软化剂33份，活化剂5份，助剂5份，其中，所述软化剂为松焦油、松香以及妥尔油的混合物，其质量比例为1.5：3.5：5，所述活化剂为碳酸钡，所述助剂为丁苯橡胶；再次，将含有废橡胶颗粒的混合原料在搅拌机中搅拌1～1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种橡胶生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：（1）配料密炼：首先将废橡胶在丙酮中清洗30min，然后用无水乙醇超声清洗1h，最后在70℃的去离子水中水域清洗1.5h，以除去废橡胶上的油污和杂质，最后在将废橡胶用风机吹干；其次，将清洗干净的废橡胶通过粉碎机粉碎成200～220目的橡胶颗粒，按照质量份数比将废橡胶与其它新鲜原料混合，具体比例为：废橡胶30份，炭黑25份，三元乙丙橡胶22份，软化剂33份，活化剂5份，助剂5份，其中，所述软化剂为松焦油、松香以及妥尔油的混合物，其质量比例为1.5：3.5：5，所述活化剂为碳酸钡，所述助剂为丁苯橡胶；再次，将含有废橡胶颗粒的混合原料在搅拌机中搅拌1～1.5h，使其充分混合，最后将混合原料置于硫酸槽中，加入15%的稀硫酸进行酸化，酸化处理的环境温度为20℃～25℃；最后，将酸化处理的混合原料置于加热桶内，将混合原料的温度调节温度至300℃～310℃，加热桶内部为抽真空状态，其真空度为30mbar～40mbar，温度维持时间为1.5h；（2）改性裁剪：在密炼之后的橡胶原料中加入10g～15g氟硅烷，置于120℃的真空干燥箱中放置2h～3h，使橡胶氟化，产生疏水效果；然后取出混合原料，向其中加入15%的活化碳管和4%的改性淀粉，混合搅拌均匀，然后再次抽真空，将混合原料中的气泡清除；最后通过常温条件下挤出模具挤出、400℃压延工艺，将原料压延并裁断成长度为20cm的条状；（3）半成品处理：将条状橡胶原料与玻璃纤维进行绞合缠绕，制备成直径为10～15cm的橡胶绳，在400℃的温度条件下通过模具将橡胶绳压实，并300℃保温15min之后真空冷却，最后通过切圈机将橡胶绳切成厚度为2mm～3mm的片状，得到橡胶半成品；（4）成型工序：向制备的半成品添加辅助剂，然后在300℃～320℃的温度环境下进行组装，保温时间为25min；（5）硫化工序：将硫磺、硫酸钙、硫酸钡按照质量比为1：2：2的配比进行搅拌，混合均匀，并用其作为硫化剂对橡胶进行硫化，橡胶硫化工艺为：温度为 230℃，硫化压力20Mpa，硫化时间为1h。...

【技术特征摘要】
1.一种橡胶生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：（1）配料密炼：首先将废橡胶在丙酮中清洗30min，然后用无水乙醇超声清洗1h，最后在70℃的去离子水中水域清洗1.5h，以除去废橡胶上的油污和杂质，最后在将废橡胶用风机吹干；其次，将清洗干净的废橡胶通过粉碎机粉碎成200～220目的橡胶颗粒，按照质量份数比将废橡胶与其它新鲜原料混合，具体比例为：废橡胶30份，炭黑25份，三元乙丙橡胶22份，软化剂33份，活化剂5份，助剂5份，其中，所述软化剂为松焦油、松香以及妥尔油的混合物，其质量比例为1.5：3.5：5，所述活化剂为碳酸钡，所述助剂为丁苯橡胶；再次，将含有废橡胶颗粒的混合原料在搅拌机中搅拌1～1.5h，使其充分混合，最后将混合原料置于硫酸槽中，加入15%的稀硫酸进行酸化，酸化处理的环境温度为20℃～25℃；最后，将酸化处理的混合原料置于加热桶内，将混合原料的温度调节温度至300℃～310℃，加热桶内部为抽真空状态，其真空度为30mbar～40mbar，温度维持时间为1.5h；（2）改性裁剪：在密炼之后的橡胶原料中加入10g～15g氟硅烷，置于120℃的真空干燥箱中放置2h～3h，使橡胶氟化，产生疏水效果；然后取出混合原料，向其中加入15%的活化碳管和4%的改性淀粉，混合搅拌均匀，然后再次抽真空，将混合原料中的气泡清除；最后通过常温条件下...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩斌，
申请(专利权)人：苏州亮磊知识产权运营有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32