制造补强橡胶制品用碳化物的方法技术

提供一种制造补强橡胶制品用碳化物的方法，其能够有效地利用聚合物废弃物。所述方法特征在于包括下述步骤：将碳化物(A)与炭黑(B)混合以得到所述碳化物(A)和所述炭黑(B)的混合物的步骤，所述碳化物(A)通过聚合物废弃物的热分解或不完全燃烧并通过粉碎为粉末而得到；和使用造粒机在70rpm-130rpm的转速下将所述混合物造粒的步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供一种，其能够有效地利用聚合物废弃物。所述方法特征在于包括下述步骤：将碳化物(A)与炭黑(B)混合以得到所述碳化物(A)和所述炭黑(B)的混合物的步骤，所述碳化物(A)通过聚合物废弃物的热分解或不完全燃烧并通过粉碎为粉末而得到；和使用造粒机在70rpm-130rpm的转速下将所述混合物造粒的步骤。【专利说明】
本专利技术涉及，特别涉及能够有效利用聚合物废弃物的。
技术介绍
通常，为了开发功能性材料，各种聚合物材料如橡胶材料和树脂材料等已经工业生产。另一方面，聚合物工业的发展已导致通用材料的大批量生产和消耗，聚合物废弃物的处理是必须尽快解决的关键问题。为了解决该问题，聚合物材料的再利用和回收等方面的技术进步是必需的。例如，随着机动化的传播，作为必需的汽车组件，现在大批量生产和大量消耗橡胶材料制造的轮胎，产生庞大数量的废轮胎。因此，促进了对废轮胎回收和有效利用的研究，特别是可用料的回收已变成主要问题。例如，JP8-027394A (PTLl)公开了一种通过有机废物如废轮胎的热分解或不完全燃烧生产炭黑的方法。通过聚合物废弃物热分解或不完全燃烧得到的碳化物通常包括除烃以外的物质，因此不同于通过烃的热分解或不完全燃烧得到的、几乎完全由碳构成的碳材料(即就本意来说的炭黑)，在与橡胶组合时，该碳化物未显示出对橡胶组合物的足够补强效果。因此，在由聚合物废弃物提供的回收和有效利用的价值中，仍存在改进的余地。因此，JP2010_141099A(PTL2)公开了一种通过将碳化物与炭黑混合得到补强橡胶用碳材料的方法，即使当与橡胶组分组合时，所述碳材料也具有足够的补强效果，尽管包含碳化物通常认为具有微弱的橡胶补强性质。引文列表专利文献 PTL1:JP8-027394APTL2:JP2010-141099A
技术实现思路
然而，使用PTL2中公开的该方法，在碳化物和炭黑的混合物的混合过程中，已观察到物理性质的大幅下降。因此，已认为必须找到有效利用聚合物废弃物的制造增强用碳化物的方法，其即使在制造炭黑过程中占主导地位的粉末结构组分的混合物中也能够获得与预期的炭黑大致相同的橡胶配混物理性质。为了解决传统方法中发现的上述问题，因此本专利技术的目的是提供一种能够有效利用聚合物废弃物的。本专利技术人充分研究了如何实现上述目的，结果发现，通过调节补强橡胶用碳化物的制造过程中的造粒条件，所述碳化物包括通过聚合物废弃物的热分解或不完全燃烧得到的碳化物，对于通常认为补强效果差的粉末材料的粒状混合物，能够获得比得上纯炭黑或造粒物的混合物的效果，从而导致了本专利技术的完成。即，根据本专利技术所述包括下述步骤:将碳化物(A)与炭黑(B)混合以得到所述碳化物(A)和所述炭黑(B)的混合物，所述碳化物(A)是通过聚合物废弃物的热分解或不完全燃烧并通过粉碎而变成粉末来得到的；和使用造粒机在70rpm-130rpm的转速下将所述混合物造粒。通过调节所述碳化物(A)和所述炭黑(B)的混合方法、混合装置和混合条件等以满足特定的要求，能够改善所得到的造粒物与橡胶组合时的橡胶配混性质。根据本专利技术所述，所述碳化物(A)与所述炭黑(B)的混合质量比(A/B)优选在1/99至50/50的范围内。根据本专利技术所述包括下述步骤:通过保持被造粒物相对于造粒空间的填充率(供给)低和保持所述空间中的转速低，以保持将所述造粒物粉碎至低水平所需的力和导致在I,OOOps1-lO, OOOpsi的压力范围下在水银孔隙仪中出现水银压入现象，将造粒混合物造粒。在根据本专利技术所述中，在将所述混合物造粒的步骤中，所述造粒机的转速优选为110rpm-130rpm。此外，所述炭黑(B)优选是粉末材料，或在炭黑制造过程中得到的造粒后的造粒物的粉碎物。根据本专利技术，通过调节补强橡胶用碳化物的制造过程中的造粒条件，所述碳化物包括通过聚合物废弃物的热分解或不完全燃烧得到的碳化物，对于已注意到具有差的硫化橡胶性质、特别是拉伸应力性质的粉末材料的混合造粒物，在与橡胶组合时，能够获得比得上纯炭黑或者是造粒物的混合物的效果。【专利附图】【附图说明】参考所述附图，`以下将进一步描述本专利技术，其中:图1示意性示出在制造所述碳化物(A)中使用的热分解装置；图2示出碳化物⑷的造粒物(标注:碳化物)、GPF级炭黑⑶的造粒物(由Asahi Carbon C0.，Ltd.生产)(标注:炭黑)、所述碳化物(A)的造粒物与所述炭黑(B)的造粒物的共混料(造粒共混物)和由所述碳化物(A)和所述炭黑(B)的粉末的共混材料得到的造粒物(粉末共混物)的水银压入量与压力(单位:psi)之间的关系；和图3示出水银压入量与压力(单位:psi)之间的关系。【具体实施方式】以下详细描述本专利技术。根据本专利技术所述包括下述步骤:将通过聚合物废弃物的热分解或不完全燃烧得到的粉末状态的碳化物(A)与粉末状态的炭黑(B)混合以得到所述碳化物(A)和所述炭黑(B)的混合物。为了在炭黑造粒中通常采用的条件下将碳化物(A)的粉末与炭黑(B)的粉末造粒，需要很大的力来粉碎造粒颗粒。此外，已观察到在1，OOOps1-lO, OOOpsi压力范围下几乎没有引起水银压入水银孔隙仪中的现象。该现象使得在碳化物(A)和炭黑(B)的常规造粒条件下粉末的造粒物在与橡胶组合时难以进行从粒状物至微细块状物的破碎过程，导致在橡胶基质中几乎不(less)均匀分散。因此观察到该造粒物具有不能发挥其预期性能的缺陷。孔隙的大小对应于使得在水银孔隙仪中在1，OOOps1-lO, OOOpsi下压入的橡胶基质中橡胶分子能够进入的尺寸，预计已与具有封闭孔隙的造粒物组合的组合物的橡胶性能下降。图2显示包括用常规方法共混的造粒物粉末的各种造粒物的水银孔隙仪测定值。在粉末共混物的测定值的上述压力范围内未观察到压入，支持了上述推测。在根据本专利技术所述中，首先控制碳化物(A)与炭黑(B)的混合比例为固定比例，以改善对橡胶制品的补强效果和确保橡胶物理性质与由纯炭黑获得的橡胶物理性质相当。此外，控制碳化物(A)与炭黑(B)的混合比例为固定比例以使得抑制由于混合比例的差异的物理性质的变化。在试图最优化碳化物(A)与炭黑(B)的混合比例时，本专利技术人发现，从提高补强效果和降低其它橡胶性质的劣化的观点，碳化物(A)与炭黑(B)的混合质量比(A/B)应优选在1/99至50/50的范围内。用于于橡胶组合物组合的上述条件适用于通过根据本专利技术所述制造方法得到的橡胶制品补强用碳化物，通常在以与炭黑相同的方式造粒后使用所述碳化物。在根据本专利技术所述中，通过将碳化物(A)和炭黑(B)的混合物造粒，即在混合步骤后进行造粒步骤，碳化物(A)和炭黑⑶的造粒可在相同地点和相同时间进行，由此大大提高操作效率。然而，如上所述，当施加炭黑的常规造粒条件时，颗粒的压碎强度增大，水银孔隙仪中的水银压入量降低，所以需要解决这些问题的方法。换句话说，在上述造粒步骤中，控制碳化物(A)和炭黑(B)的混合物的供应以及造粒机的转速允许所述混合物上的力的降低，这使得抑制补强橡胶制品用碳化物的物理性能下降和抑制组合所述碳化物的橡胶制品的品质下降成为可能。例如，所述混合物的供应优选为lkg-2kg,所述造粒机的转速优选在130rpm以下,更优选70rpm-130rpm,甚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：川村正德，朝妻敬治，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：
国别省市：