连续制造橡胶粉末的方法和实施此方法的装置制造方法及图纸

技术编号:1590375 阅读:165 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
用于连续制造含填料的橡胶粉末的方法,其中,以液相混合填料悬浮液和橡胶胶乳。液态混合物通过一管子输送,在管子中至少掺以一种凝结剂并沉淀含填料的橡胶粉末。液态混合物通过至少一个设置在管子中的节流位置输送,后者具有可变的节流截面。节流截面以这样的条件调节,以便用节流位置得到的液体混合物中的压力降大于0.5bar。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一连续制造含填料的橡胶粉末的方法,其中,在含水相中混合填料-橡胶悬浮液并通过一管子输送,在管子中至少掺入凝结剂并且沉淀含填料的橡胶颗粒。按现有技术,橡胶混合物的制造用做成球形的生橡胶在高的时间、能源和人员费用下进行。球的破碎和用添加剂混合是费力的和成本高的。与此相反,采用可自由流动的(rieselfaehig)橡胶粉末就提供了这样的可能性,即简单而快速地制造和加工橡胶混合物。从US 4265939知道一种连续制造橡胶粉末的方法,但是它未在一截面较小的管子中混合凝结剂。两种组份的有效混合据说系根据紊流流动在细的管子中进行的。接着将凝结的橡胶材料送入一具有扩大的截面的管子中。在此管子中,将作为涂层剂的聚合物送入液态混合物中。这种已知的方法从各组份的有效混合来看还有令人不满意之处。此外,特别在具有变狭的截面的管子段中产生有害的沉积或壁上结块,后者改变了流动状况。因此,按此方法做出的产品的性能不能复现,而且,由于在制造时的交变的流动性能,此产品还有非所希望的不利的性能。从DE3723213 C2和DE 3723214 C2原则上还知道,在连续制造含填料的橡胶粉末的方法的范围内,可在一管子中连续地将橡胶材料与填料混合。但是,实现该方法的具体指导都不能从这两个文件得到。另外还知道有用于制造含填料的橡胶粉末的方法,它间歇地运行或不连续地进行。此处,通常在有沉淀剂的情况下将含填料的悬浮液与合适的胶乳一起送入,然后在一容器中使混合物反应。此已知的方法以不利的方式要求有较高的设备费用和时间消耗。一种这样的不连续的方法例如已在DE 2822148 C2中描述。与此相反,本专利技术的目的在于,提供一种方法,以便无问题地并且以低的费用制造具有可复现的性能的含填料的橡胶粉末,并且避免前面所提到的缺点。本专利技术的对象为连续制造含填料的橡胶粉末的方法,在其中,a)混合填料悬浮液和橡胶悬浮液,b)通过管子输送液态混合物,掺入至少一种凝结剂并沉淀含填料的橡胶粉末,c)通过一具有至少一个有可变的节流截面的节流位置的管子输送液态混合物,d)以这样一个条件调节节流截面,即用节流位置得到的液态混合物中的压力降大于0.5bar。属于本专利技术的范围的为,液态混合物含有至少一个液体介质,特别是水。最好采用或是向橡胶材料中加入悬浮液,比较合理的是填料的水悬浮液。比较合理的是,橡胶材料作为橡胶胶乳和/或作为橡胶溶液使用和/或作为橡胶溶液的水胶乳使用。橡胶材料可以是合成橡胶和/或天然橡胶。按照本专利技术的一个优选的实施形式,采用苯乙烯-丁二烯-共聚物作为橡胶胶乳。属于本专利技术范围的还有,采用一种或多种的填料。例如可使用炭黑作为填料。属于本专利技术范围的还有,向橡胶材料加入炭黑的水悬浮液,特别是炭黑为2%-7%重量的水悬浮液。按照本专利技术的含橡胶粉的颗粒尺寸范围通常在0.05~10mm之间,特别在0.5~2mm之间。粉末状的橡胶包含20~250phr特别是50~100phr的填料(phr每一百分橡胶之一),后者在采用橡胶领域中已知的、按照式子(I)、(II)或(III)的有机硅化合物的情况下,在按照本专利技术的方法之前,在必要时部分地或全部地对表面进行改性。作为橡胶类型,证明合适的有下列各种,它们可以是单独的或是彼此混合的天然橡胶,含有10%~50%的苯乙烯含量的合成丁二橡胶(SBR)胶乳,丁基-丙烯腈橡胶。丁基橡胶、乙烯丙烯(EPM)非共轭二烯(EPDM)的三聚物和溶液聚合法制造的含有10%~25%的苯乙烯含量以及20%~55%的1、2-乙烯基成分的丁二烯橡胶、合成丁二橡胶(SBR)和异戊二烯橡胶特别是3,4-聚异戊二烯。除去上述橡胶外,可以考虑的还有下列弹性体,它们可以是单独的或是混合的羧基橡胶,环氧橡胶,反式聚(Trans-Polypentenamer),卤代丁基橡胶,由2-氯-丁二烯橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯-共聚物、表氯醇做出的橡胶,必要时还经过化学改性的例如环氧化型的天然橡胶。作为填料,还另外采用通常由橡胶加工领域中知道的炭黑和合成性质的白色填料例如沉淀的硅酸、白土等。特别合适的为炭黑,例如通常在橡胶加工中所用的那种。属于此的有炉黑,气黑和火焰黑,它们具有碘吸收数5~1000m2/g、CTAB数15~600m2/g,钛酸二丁酯(DBP)吸收数30~400ml/100g和DBP数50~370ml/100g,在100份尤其是40~100份橡胶时在一5~250份特别是20~150份的量时测量。同样合适的有从橡胶领域知道的来自合成的或天然的硅酸盐填料,特别是沉淀的硅酸。通常此填料有一按BET法确定的35~700m2/g的N2表面,一30~500m2/g的CTAB表面,一150~400ml/100g的DBP数。按照本专利技术的产品每100份橡胶包含一5~250份尤其是20~100份的量的这种硅酸。若涉及到白色天然填料如具有2~35m2/g的N2表面的白土或硅质白垩,则按每100份橡胶,有一5~350份的量使用它。合适的还有含有一种或更多的上述填料的混合物的粉末。除去上述类型的未改性的填料外,必要时可在制造此处所要求的橡胶粉末时附加地使用改性的填料。未改性的填料的份额取决于要专门制造的混合物。在任何情况下,填料的总量总共为20~250phr。它通常由达100%,特别是达到30%~100%,最好达60%~100%的未改性的填料即硅酸和/或炭黑组成。为了表面改性,通常采用有机硅化合物,其式子通常为q(I)R1n(RO)3-nSi-(Alk)(II),或R1n(RO)3-nSi-(alkenyl)(III),其中,B -SCN,-SH,-CL,-NH2(当q=1时)或-Sx-(当q=2时)R和R1有1~4个碳原子、分枝或未分枝的烷基,苯基,其中,所有R1和R1基可各自有相同的或不同的意义,优选为烷基,RC1-C4-烷,C1-C4-烃氧基,分枝或未分枝,n0;1或2Alk具有1~6个碳原子的二价直链的或分枝的烃基,m0或1Ar具有6~12个C原子的芳基,p0或1,附着这样的条件,即p和m不同时为0,X2至8的数,Alkyl具有1~20个碳原子最好为2~8个碳原子的一价直链的或分枝的不饱和烃基,Alkenyl具有2~20个碳原子最好为2~8个碳原子的一价直链的或分枝的不饱和烃基。按照本专利技术所用的改性的填料在EP-B0442143、EP-B 0177674,特别是以颗粒的形式在EP-A0795579(白色填料)或在EP-B 0519188(炭黑)中描述。对于预改性或用于填料悬浮液的添加剂,证明合适的特别有双(三烷氧基甲硅烷基丙基)-四硫烷和二硫烷类的双(烷氧基甲硅烷基烷基)-低聚硫烷。以上述申请或专利知道的改性填料,或在该处提到的有机硅化合物,明确地包括在本申请中,以作为所要求的成分的组成部分。除去已经提到的填料外,按照本专利技术的橡胶粉末特别包括已知的加工辅剂或硫化辅剂如二氧化锌、硬脂酸锌、硬脂酸、多元醇、聚胺、树脂、蜡、软化油、防止热、光或氧和臭氧的抗老化剂,增强树脂,阻燃剂如Al(OH)3和Mg(OH)2,颜料,各种交联化学剂和促进剂,以及必要时在橡胶技术中的常用浓度的硫,最好是如在市场上可得到的带掺有表面活性物质的改性形式的硫。颗粒的尺寸由填料悬浮液确定。在按照本本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于从填料的水分散液和橡胶胶乳连续制造含填料的橡胶粉末的方法,其特征为,a)通过一管子输送一液态混合物并至少掺入一种凝结剂,b)该管子包含至少一个具有可变的节流截面的节流装置和必要时有一个或更多的入口位置,c)以这样的条件调节节 流截面,即使得使用节流位置得到的液态混合物中的压力降大于0.5bar。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:汉斯于尔根希密格斯基乌韦恩斯特
申请(专利权)人:PKU粉末橡胶联合有限公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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