本发明专利技术公开了一种填料、合成橡胶、湿法混炼胶一体化生产方法，其中填料选自炭黑，白炭黑或其组合。该方法与传统且各自独立工艺相比，可省去填料、合成橡胶的后处理工艺，同时实现碳酸钠的循环利用，并且充分利用在传统炭黑生产工艺中产生的二氧化碳和热量。因此，此方法通过整合优化工艺流程，不仅减化生产设备，同时实现低碳、低污染排放，达到循环利用的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及橡胶领域，特别涉及。
技术介绍
现代橡胶工业中，制造产品的胶料99%以上含有细粒子粉末状填料，它们的应用一方面是用作橡胶的补强材料，提高橡胶的物理机械性能和改善橡胶产品的使用性能；另一方面，又可赋予橡胶制品一些特殊的功能，诸如导电、导热、抗辐射性能、磁性能等，因此，填料在橡胶制品原材料的消耗量仅次于橡胶本身而一直位居第二。传统的干法混炼技术由于其工艺混炼时间长、耗能高、粉尘多且分散性极差等原因使其湿法混炼技术成为越来越多的企业和科研院所的研究重点，其不仅能克服干法混炼的缺点，同时使硫化胶的物理机械性能和橡胶产品质量得到了极大的改进。在湿法混炼技术中，以炭黑或白炭黑为代表的填料、合成橡胶溶液是尤为关键的原料。美国卡伯特公司作为全球知名的炭黑生产企业，其工艺主要如专利CN85101730、CN99809473所示，主要技术如下:首先生成燃料气体流，以保证具有足够的速度和热能，随后将原料注入燃烧气体中与高温燃烧气流混合，迅速裂解生成炭黑烟气，该烟气通过骤冷区以终止反应，将流出物流分离并回收炭黑产物。此技术是目前绝大多数的炭黑生产企业采用的工艺路线，但存在着尾气排放和大量热能未能充分利用等问题。CN102209586A中公开了来自碳化合物(比如炭黑、石墨)的工业生产或者来自糖热解的废热和残余气体用于生产电 能，特别是用于操作熔炉，和/或将废热用于吸热过程中，但是该专利没有公开如何利用炭黑生产中产生的二氧化碳，并减少二氧化碳的排放。白炭黑的生气工艺从20世纪60年代开始，其工艺特点为在水玻璃溶液中加入二氧化碳进行沉淀，再进行过滤和干燥，如专利GB1040462、GB1088343、US3427130所示。此技术中的二氧化碳需要进行采购和储存，因此工艺流程性上较复杂。随着生产工艺的发展，白炭黑的技术特点逐渐采用硫酸为酸化物质，如专利CA2403954、US5851502、US2002061404、US2003082090、US2007059232、US2008199384所示。此技术的特点在于:用硫酸替代二氧化碳后，白炭黑的沉淀速率加快，但是其副产品硫酸钠溶液必须进行处理后才能排放。
技术实现思路
针对现有技术的问题，本专利技术的目的是提供。本专利技术的另一个目的是提供一种使用该填料、合成橡胶、湿法混炼胶一体化生产方法制备的混炼胶。本专利技术所述的填料、合成橡胶、湿法混炼胶一体化生产方法的优点为:1)一体化炭黑和白炭黑湿法混炼胶可突破现有橡胶材料的技术瓶颈，实现材料的应用性能，极限性能和加工性能的突破；2)更合理地利用和分配四个工艺中的物量和能量，从而大大降低生产总成本，通过循环利用，可持续发展实现产品利润最大化；3)炭黑，白炭黑，橡胶合成和混炼胶工艺的有效结合可以实现二氧化碳低排放，废料和废能的循环利用，开创全新的绿色环保型橡胶原材料制造和加工模式。本专利技术进一步涉及如下实施方案:1、一种炭黑、合成橡胶、湿法混炼胶一体化生产方法，其包括如下步骤:(I)炭黑的生产:将燃料油或燃料气送至与主供风机提供的经空气预热器预热到一定温度下的空气在燃烧段混合、燃烧，产生高温燃烧气流；原料油经预热器预热至一定温度后喷入反应炉喉管段，与高温燃烧气流混合，迅速裂解，生产炭黑烟气；然后，喷入急冷水，降低烟气温度使反应终止，通过袋滤器后将炭黑分离出来；(2)合成橡胶的生产:单体在溶剂中在催化剂的作用下聚合制得聚合物，然后再经脱除催化剂后得到合成橡胶溶液；(3)湿法混炼胶的生产:将步骤(I)得到的炭黑加入到步骤(2)得到的合成橡胶溶液中，通过搅拌、分散、凝聚得到混合物，脱溶剂后进行干燥，即为湿法混炼胶。2、一种白炭黑、合成橡胶、湿法混炼胶一体化生产方法，其包括如下步骤:(I)白炭黑的生产:将石英砂与纯碱在高温下进行反应制得工业水玻璃，工业水玻璃用水配制成溶液，然后加 入无机酸进行反应，使二氧化硅沉淀出来，再经过滤、洗涤、干燥制得白炭黑；(2)合成橡胶的生产:单体在溶剂中在催化剂的作用下聚合制得聚合物，然后再经脱除催化剂后得到合成橡胶溶液；(3)湿法混炼胶的生产:将步骤(I)得到的白炭黑加入到步骤(2)得到的合成橡胶溶液中，通过搅拌、分散、凝聚得到混合物，脱溶剂后进行干燥，即为湿法混炼胶。3、一种炭黑、白炭黑、合成橡胶、湿法混炼胶一体化生产方法，其包括如下步骤:(I)炭黑的生产:将燃料油或燃料气送至与主供风机提供的经空气预热器预热到一定温度下的空气在燃烧段混合、燃烧，产生高温燃烧气流；原料油经预热器预热至一定温度后喷入反应炉喉管段，与高温燃烧气流混合，迅速裂解，生产炭黑烟气；然后，喷入急冷水，降低烟气温度使反应终止，通过袋滤器后将炭黑分离出来；(2)白炭黑的生产:将石英砂与纯碱在高温下进行反应制得工业水玻璃，工业水玻璃用水配制成溶液，然后加入无机酸进行反应，使二氧化硅沉淀出来，再经过滤、洗涤、干燥制得白炭黑；(3)合成橡胶的生产:单体在溶剂中在催化剂的作用下聚合制得聚合物，然后再经脱除催化剂后得到合成橡胶溶液；(4)湿法混炼胶的生产:将步骤(I)得到的炭黑和步骤(2)得到的白炭黑加入到步骤(3)得到的合成橡胶溶液中，通过搅拌、分散、凝聚得到混合物，脱溶剂后进行干燥，即为湿法混炼胶。4、根据实施方式1-3所述的方法，其中炭黑生产和尾气燃烧所产生的热量用于干燥白炭黑和湿法混炼胶；炭黑生产和尾气燃烧产生的二氧化碳用于白炭黑的生产中来代替无机酸进行反应。5、根据实施方式2-3所述的方法，其中白炭黑生产中所产生的碳酸钠在白炭黑制造水玻璃中循环使用。6、根据实施方式1-3中任一项所述的方法，其中湿法混炼胶的生产具体包含如下步骤:步骤I):将填料加入到橡胶溶液中，通过搅拌形成橡胶/填料/溶剂混合物；步骤2):将步骤I)中的橡胶/填料/溶剂混合物送入凝聚器中，并在凝聚器中与氮气、水蒸气、水、填料水浆和油中的一种或多种流体相接触并混合后凝聚，得到橡胶/填料复合物与溶剂的混合物；步骤3):脱除溶剂并对所述的混合物进行干燥，得到橡胶/填料湿法混炼胶。7、根据实施方式6所述的方法，其中任选回收步骤3)所脱除的溶剂，循环利用。 8、根据实施方式6所述的方法，其中在步骤I)和/或步骤2)中任选添加一种或多种选自油、防老剂、偶联剂、活性剂、抗氧化剂、阻燃剂、热稳定剂、光稳定剂、染料、颜料、硫化剂和促进剂的添加剂。9、根据实施方式1-3中任一项所述的方法，其中合成橡胶为乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、已烯、庚烯、4-7个碳原子的双烯或6-7个碳原子的三烯或含其它原子或官能团的烯类单体的均聚或共聚聚合物，所述其他原子或官能团为硅原子、氟原子、氯原子、氮原子、氧原子、硫原子、酯基团，氨基酯基团，氰基；也包括含有上述原子的单体的均聚或共聚物。10、根据实施方式9所述的方法，其中所述合成橡胶为聚丁二烯、聚异戊二烯、丁苯胶、乙丙胶、丁基胶、丁腈胶、氯丁胶、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、丙烯酸酯橡胶。11、一种使用实施方式1-10中任一项的方法制备的混炼胶。本专利技术的填料、合成橡胶、湿法混炼胶一体化生产方法中，当填料为炭黑时，生产方法具体为:(I)炭黑的生产:将燃料油或燃料气送至与主供风机提供的经空气预热器预热到一定温度下的空气在燃烧段混合、燃烧，产生高温燃烧气流；原本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种炭黑、合成橡胶、湿法混炼胶一体化生产方法，其包括如下步骤：（1）炭黑的生产：将燃料油或燃料气送至与主供风机提供的经空气预热器预热到一定温度下的空气在燃烧段混合、燃烧，产生高温燃烧气流；原料油经预热器预热至一定温度后喷入反应炉喉管段，与高温燃烧气流混合，迅速裂解，生产炭黑烟气；然后，喷入急冷水，降低烟气温度使反应终止，通过袋滤器后将炭黑分离出来；（2）合成橡胶的生产：单体在溶剂中在催化剂的作用下聚合制得聚合物，然后再经脱除催化剂后得到合成橡胶溶液；（3）湿法混炼胶的生产：将步骤（1）得到的炭黑加入到步骤（2）得到的合成橡胶溶液中，通过搅拌、分散、凝聚得到混合物，脱溶剂后进行干燥，即为湿法混炼胶。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王梦蛟，
申请(专利权)人：怡维怡材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。