廢橡膠的再生技術,單靠加熱和機械處理很難達到再生目的,必須加入軟化劑、活化劑、增粘劑、抗氧劑等才能生產出高品質的再生膠,這些廢橡膠再生用配合劑簡稱橡膠再生劑。各種橡膠再生的名稱、性能及作用如下。 一、軟化劑 (一)軟化劑分類 1、植物油類 植物油類包括松焦油、妥爾油、松香、松香裂化油、松節油、雙戊烯、雙萜烯等。 2、礦物油類 (1)煤焦油系:包括煤焦油、煤瀝青、古馬隆樹脂等。 (2)石蠟系:包括重油、裂化渣油、石油瀝青、殘渣油等。 (二)軟化劑作用 1、滲透膨脹作用 軟化劑的成分比較復雜,其中低沸點物的脫硫過程中能滲透到橡膠分子中,由于受熱而膨脹,使橡膠分子鏈之間和填充劑與橡膠分子鏈之間的作用力減弱,有助于斷鏈。同時增大分子之間的距離,降低了機構化的可能。 2、增粘增塑作用 軟化劑中的高沸點物在高溫脫硫后能保留在膠料中,起增加膠料黏性的作用。 (三)常用軟化劑的成分和性能 1、煤焦油 煤焦油系焦化廠用煤煉焦的副產品,是一種深棕色的粘稠性液體(經加壓處理可固體)。它的成分較復雜,主要酚類、烷基芳香烴、萘、蒽、吡啶、瀝青等組成。用煤焦油作軟化劑,再生膠具有較高的物理機械性能,但是污染性大,不能用于淺色橡膠制品。在使用中,尤其在高溫下低沸點物易揮發出來,有刺激性氣味。 3、松焦油 松焦油系松樹根及樹干干餾后的產物,為深棕色或黑色粘稠液體,污染輕微,無刺激氣味,主要由樹脂酸等組成。用松焦油制做再生膠,具有較好的工藝性能和物理機械性能,應用范圍膠煤焦油廣泛,價格比煤焦油高。 (四)軟化劑的性能 1、松香 松香由松樹分泌的樹脂經過加工而成,為透明黃色或橙黃色固體,主要成分是松脂酸及松脂酸酐,加熱時呈粘稠狀物,能提高再生膠黏性和耐老化性能。一般不單用,如松焦油、托爾油作軟化劑時可不加松香,與煤焦油等并用時可加3%,但最多不得超過5%,否則,將使再生膠耐老化性能下降。 2、妥爾油 妥爾油系造紙工業的副產物,是從木材造紙漿廢液中經過提煉凈化而成的深棕色粘稠液體。其成分主要是樹脂酸、脂肪酸;各約占45%。在存放中易分層析出松香。用時要經過加熱處理,除去低揮發物使其質地均勻。高質量的妥爾油比松焦油好,加工時不粘輥,污染程度低。 3、松焦油 松焦油為干熘松樹跟和干,除去松節油后的殘留物。為深褐色粘稠液體,有污染性。 4、煤焦油 煤焦油是煤在高溫煉焦炭時產生的煤氣,經過冷卻制得。煤焦油為黑色粘稠液體,有特殊臭味,與橡膠相容性較好,并能提高橡膠的耐老化性能,由于價格低廉,生產的再生膠質量好,故一般都用煤焦油作軟化劑,用量15~20%,但是臭味較大。 5、煤瀝青 煤瀝青為煤焦油提煉后的殘渣經過加工而制成,本品為黑色有光澤的固體或半固體物質,有臭味,污染性大,由于固體便于運輸,生產時稱量配料及添加到脫硫罐中方便,價格更低廉,目前多用煤瀝青代替煤焦油或松焦油做軟化劑生產再生膠。 6、重油 重油為石油蒸餾時截取的重油熘分中的一段,按粘度不同分為甲型和乙型兩種,恩氏粘度甲型為6~8,乙型為24~28。本品為暗黑色粘稠物,相對密度為0.90~0.96,基本無味,一般用于生產
無味再生膠的軟化劑。 7、石油瀝青 石油瀝青由石油蒸餾殘余物或由瀝青經氧化制成,本品為黑色固體或半固體物質,有污染性,高軟化點(120~150°)的瀝青稱為礦質橡膠,相對密度為1.0~1.15。本品用量一般為5%~10%,可與重油并用生產無味再生膠。 除上述常用軟化劑之外,重油、雙戊烯、雙萜烯、石油瀝青、烷烴油、環烷烴油等也有少量應用,其中重油、石油瀝青、石蠟烴油、環烷烴油是石油工業煉油過程中的副產物,為深色粘稠液體或固體,其主要成分為雜環化合物和脂肪烴等。上述物質價格低,單用時再生膠機械性能差,重油與雙萜烯并用時,能取得較好的脫硫效果。 二、活化劑 (一)活化劑的分類 活化劑種類較多,有硫酚類、硫酚鋅鹽類、芳烴二硫化物類、多酚基苯酚硫化物類、萘酚類、苯酚亞砜類、苯胺硫化物類等。從制備工藝和活性看,硫酚類活性較高,但質量不穩定,毒性大;硫酚鋅鹽類活性低,制備工藝復雜;芳烴二硫化物類活性較高,制備工業簡便,且毒性相對較小;多烷基苯酚硫化物和苯酚亞砜類都有較高活性,但制備工藝較復雜,且價格高。國外采用硫酚類較多,我國采用芳烴二硫化物類。國產主要品種見表7-6.20世紀60年代以來,我國先后研制近10個品種,其中‘420’是目前大量生產的品種。 (二)活化劑作用 在脫硫過程中,能加速脫硫過程的物質稱作再生膠活化劑。使用再生膠活化劑可大幅度縮短脫硫時間,改善再生膠工藝性能,減少軟化劑用量,提高再生膠產品質量。活化劑在高溫下產生的自由基與橡膠分子的自由基相結合,阻止橡膠分子斷鏈后的再聚合,起到加快降解作用。 (三)活化劑的性能 1、活化劑463 活化劑463,本品為黃色至深褐色樹脂狀物質。本品在油法、水油法及壓出法等脫硫工藝中應用,脫硫溫度為143~200°,對于再生丁苯橡膠及天然橡膠具有較高的活性,對再生丁腈橡膠和氯丁橡膠也有較好的效果。他既是一種再生活化劑,也是一種再生膠的穩定劑,可使再生膠在存放穩定性顯著提高。本品不影響再生膠的硫化速度。本品宜于在中性或微酸性中使用,在堿性中活性急劇下降,使用時應特別注意。使用本產品時必須同時添加松香,因松香不但是增粘劑,而且可提高介質的PH指,可提高再生的活性,本品脫硫效果較好。但加工時易粘輥,年度大,還有較濃的刺激氣味。在廢天然膠的用量為0.1%~0.4%,廢丁苯膠中為0.4%~0.8%,廢丁腈和氯丁膠中為0.7%~2.0%。 2、活化劑420 活化劑420為多烷基苯酚二硫化物的混合物,常溫下為深褐色樹脂狀物質,加熱至40°即成流動液體。全硫含量11%~13%,游離硫1.5%~2.5%。本品性能優良,在我國再生膠生產中是應用最廣泛的一種再生活化劑。在天然橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠和氯丁橡膠等廢膠再生中用量1.0%~2.0%。在中性和微酸性介質中效率較高,在堿性介質中活性急劇下降。 3、活性劑901 活性劑901的化學名稱是多烷基芳香烴二硫化物 黃褐色至深褐色油狀液體。。全硫含量20%以上,游離硫2%~3%。作天然橡膠、丁苯橡膠、氯丁橡膠及丁腈橡膠的再生活化劑,用量分別為0.5%~0.8%、0.8%~1.5%和2%~3%。本品宜在中性或微酸性中使用,在堿性中活性下降。 4、活性劑MSP-S 活性劑MSP-S在室溫下為不流動的深紅色膠狀物。80°時流動性好。含硫量7%左右。用作廢橡膠的再生活化劑,對天然橡膠和合成橡膠的再生均有效。適用于中性或微酸性脫硫介質,在酸性軟化劑中的活化效率較高。在再生天然橡膠中的用量為0.3%~0.4%;在再生合成橡膠中的用量為2%左右。用本品時最好選用松焦油類的酸性軟化劑。 5、活化劑WR-510 活化劑WR-510是新型高效再生活化劑,這種活化劑不僅能提高再生膠的產品質量,而且可以大大降低再生膠的生產成本。有極強的滲透塑解作用,脫硫時不用使用28~30目的膠粉,只要4~6目的膠粉,在現在使用的脫硫罐中就能完成脫硫過程,產品的各項性能指標全部超過國家優級標準。使用該高效活化劑可以代替420活化劑和松香,生產胎面再生膠一般用量為0.5%左右,其他種類的再生膠一般為0.25%左右。 本文中所介紹的為橡膠再生中脫硫用到的基本配合劑,適合生產普通再生膠使用。特種再生膠在生產中需要更加先進的設備和工藝,所用到的配合劑要更加復雜。 衡水橡膠城再生膠網 衡水鴻運再生膠有限公司資料提供