專利名稱：一種廢橡膠再生高效活化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢橡膠再生活化劑及其生產(chǎn)方法的改進，具體地說是一種廢橡膠 再生高效活化劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著汽車工業(yè)、家電工業(yè)的迅速發(fā)展，橡膠的使用量也越來越大。我國是全球橡膠 制品加工生產(chǎn)的主要基地之一，也是橡膠消耗大國。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計資料報道，我國的天然橡 膠、合成橡膠總用量已經(jīng)超過美國。橡膠的強度、延伸性能和機械性能，在使用中，特別是在高溫、強光、臭氧、遇銅或 鋁等微量元素條件下，則會加速降低，使得橡膠很快老化，直至不能使用。老化的橡膠通常 稱作廢橡膠。由于橡膠的用量較大，廢橡膠的再生利用便成了一個重要課題，可彌補橡膠的緊 缺，也減少了廢橡膠的污染，降低了橡膠產(chǎn)品的成本。老化橡膠的再生，通常稱作“脫硫”，也 就是切斷線形的橡膠大分子鏈與硫磺等交聯(lián)劑反應(yīng)而形成的以硫鍵交聯(lián)的三維體形網(wǎng)狀 結(jié)構(gòu)，使其網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)再回到具有塑性的線性分子結(jié)構(gòu)，從而制得再生橡膠，達到再利用的目 的。目前我國廢橡膠資源年實際利用率已超過170萬噸，再生橡膠產(chǎn)量已躍居世界第一位， 主要用于各類車輪胎以及鞋類、膠管、輸送帶、橡膠板和建筑、防水材料等。目前國內(nèi)廢橡膠再生的方法主要是采用“高溫高壓動態(tài)脫硫法”生產(chǎn)工藝，在這一 工藝中，單靠高溫加熱提供能量，很難達到理想的脫硫再生橡膠，必須加入再生劑，包括軟 化劑、再生活化劑、增粘劑、抗氧劑等，才能生產(chǎn)出高質(zhì)量的再生膠。其中，當前我國廢橡膠 再生工業(yè)中廣泛使用的活化劑主要是多烷基苯酚二硫化物，例如商品名為420橡膠再生 活化劑，它沿襲了德國拜耳公司80年代二硫化物橡膠再生活化劑技術(shù)。這種活化劑具有 如下缺點一是活化性不強，例如對過氧化物交聯(lián)和含硫化合物的低硫交聯(lián)硫化體系的廢 橡膠再生活化性不強；二是生產(chǎn)出的再生橡膠質(zhì)量差，拉伸強度和扯斷伸長率低，不能滿足 工業(yè)生產(chǎn)需要；三是浸潤滲透力差，只能適用于小膠粒生產(chǎn)，增加了電耗和破碎；而且價格 較高。在廢橡膠再生生產(chǎn)中，2，4，6_三叔丁基苯酚主要作為抗氧劑或防老劑。經(jīng)過廣泛檢 索，目前尚未見采用2，4，6_三叔丁基苯酚和二氯化二硫作為原料，而且生產(chǎn)工藝簡單、活 性強、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)的再生橡膠質(zhì)量好、拉伸強度高的廢橡膠再生高效活化劑及其制備 方法的報導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)工藝簡單、活化性強、生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)的再生橡 膠質(zhì)量好、拉伸強度高的一種廢橡膠再生高效活化劑。本發(fā)明的另一目的在于提供一種生產(chǎn)如上所述的廢橡膠再生高效活化劑的制備 方法，該方法工藝簡單，無需大型設(shè)備。為達到以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是該一種廢橡膠再生高效活化劑，其特征在于它是由2，4，6-三叔丁基苯酚和二氯化二硫，按重量比100 2246的比例稱取， 再按2，4，6-三叔丁基苯酚重量每1000公斤中加入3000ml的比例量取硫酸，經(jīng)過對2，4， 6-三叔丁基苯酚融化后吸入搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)，再依次加入硫酸和滴入二氯化二硫，即得所述 的廢橡膠再生高效活化劑。如上所述的一種廢橡膠再生高效活化劑的制備方法，其生產(chǎn)步驟為(1)、備料按重量比100 22-26的比例稱取2，4，6_三叔丁基苯酚和二氯化二 硫，并將2，4，6-三叔丁基苯酚裝入桶內(nèi)，將二氯化二硫裝入搪瓷計量罐內(nèi)，再按2，4，6-三 叔丁基苯酚重量每1000公斤中加入3000ml的比例量取硫酸，單獨的盛入一個玻璃容器內(nèi)，(2)、對2，4，6-三叔丁基苯酚加熱融化通過對盛有2，4，6-三叔丁基苯酚的桶打 開蓋加熱，加熱至150°C，使其融化，準備吸入搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)；(3)、將融化了的2，4，6_三叔丁基苯酚吸入搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)采用搪瓷反應(yīng)釜，用 密封蓋將搪瓷反應(yīng)釜密封，通過連通管將盛有2，4，6-三叔丁基苯酚的桶與搪瓷反應(yīng)釜相 連通，采用真空度為-0. 098MPa的真空泵對搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)抽空，使融化的2，4，6-三叔丁基 苯酚吸入搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)，在吸入過程中會自然降溫，使搪瓷反應(yīng)釜上的溫度顯示器顯示為 70 0C ；0)、加入硫酸催化當融化的2，4，6_三叔丁基苯酚全部吸入搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)后，通 入蒸汽對搪瓷反應(yīng)釜加熱，使搪瓷反應(yīng)釜上的溫度顯示器顯示為80-82°C范圍內(nèi)，這時，從 搪瓷反應(yīng)釜的上口加入硫酸，并使溫度顯示器顯示為80-82°C范圍內(nèi)的時間保持30分鐘；(5)、滴入二氯化二硫?qū)⑹⒂卸然虻奶麓捎嬃抗拗糜诒忍麓煞磻?yīng)釜高出 20-40cm的位置，并用滴管將搪瓷計量罐與搪瓷反應(yīng)釜相連通，再對搪瓷反應(yīng)釜通過冷卻水 進行降溫，使搪瓷反應(yīng)釜上的溫度顯示器顯示為58-62°C范圍內(nèi)，這時，打開滴管上的開關(guān)， 緩緩滴入二氯化二硫，滴入時間控制為3小時；滴入時，同時開啟搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)的攪拌裝置 進行攪拌，使其均勻混合；滴完后，再繼續(xù)攪拌1-2小時，即制得所述的廢橡膠再生高效活 化劑成品，裝桶密封備用。本發(fā)明還通過如下措施實施所述的2，4，6_三叔丁基苯酚為山東省淄博科威化 工有限公司生產(chǎn)的成品商品，可直接購買，主要用作橡膠防老劑、抗氧劑。其物化性質(zhì)為白 色或淡黃色結(jié)晶粉末，易溶于醇類、脂類、烷烴、芳香烴等有機溶劑，不溶于水。其成分為2， 4，6-三叔丁基苯酚占74. 4623% ；2，4酚占5. 4063% ；仲丁基占20. 1314%。由于純2，4， 6-三叔丁基苯酚價格昂貴，而含有2，4酚和仲丁基的2，4，6-三叔丁基苯酚價格較低，所以， 用這種2，4，6-三叔丁基苯酚生產(chǎn)的活化劑可降低生產(chǎn)成本。所述的二氯化二硫為山東省臨淄大榮化工廠生產(chǎn)的成品商品，可直接購買，其外 觀為淺黃色油狀液體。密度為1.640-l，687/cm3。有特殊氣味，在空氣中發(fā)煙霧，能與 笨、醚、三氯甲烷、四氯甲烷等種有機溶劑相溶。規(guī)格為餾出物(130-140°C，以重量計)％ ^ 95 ；活性氯51. 6-52. 6。主要用于橡膠發(fā)泡劑、低溫硫化劑、有機化合物氯化劑、石油 添加劑。所述的硫酸為98 %的濃硫酸。生產(chǎn)出的該廢橡膠再生高效活化劑，其外觀為暗紅色，粘稠狀液體。其性能指標 為結(jié)合硫含量11-13%、游離硫含量0. 5-1 %，其性能指標均有所提高。
通過在其他工藝和條件一樣的情況下，僅僅將活化劑改用為該廢橡膠再生高效活 化劑，所生產(chǎn)出的再生橡膠，按照GB/T 13460-2008標準進行抽檢，經(jīng)過檢測，其扯斷伸長 率平均為398%，比采用420橡膠再生活化劑平均提高8% ；其拉伸強度平均為9. 5MPa,比 采用420橡膠再生活化劑平均提高0. 5MPa ；門尼粘度65度，比采用420橡膠再生活化劑平 均降低5度。本發(fā)明的有益效果在于生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)成本低、活化性強，生產(chǎn)的再生橡膠 質(zhì)量好、扯斷伸長率、拉伸強度均有明顯提高，并能有效降低門尼粘度，而且無需大型設(shè)備， 可廣泛用于廢橡膠再生。
具體實施例方式實施例1在山東省萊蕪市橡膠廠，用于廢橡膠的再生生產(chǎn)，配制一種該廢橡膠再生高效活 化劑，由2，4，6-三叔丁基苯酚和二氯化二硫，按重量比100 25的比例稱取，可稱取1000 公斤2，4，6-三叔丁基苯酚，稱取250公斤二氯化二硫，再按2，4，6-三叔丁基苯酚重量每 1000公斤中加入3000ml的比例量取硫酸3000ml，經(jīng)過對2，4，6-三叔丁基苯酚融化吸入搪 瓷反應(yīng)釜內(nèi)，再依次加入硫酸和滴入二氯化二硫，即得所述的廢橡膠再生高效活化劑。其生產(chǎn)步驟為(1)、備料按重量比100 25的比例稱取2，4，6-三叔丁基苯酚和二氯化二硫，即 稱取1000公斤2，4，6-三叔丁基苯酚，裝入桶內(nèi)，稱取250公斤二氯化二硫，裝入搪瓷計量 罐內(nèi)，再按2，4，6-三叔丁基苯酚重量每1000公斤中加入3000ml的比例量取硫酸，即量取 硫酸3000ml，單獨的盛入一個玻璃容器內(nèi)，備用；(2)、對2，4，6-三叔丁基苯酚加熱融化通過對盛有2，4，6_三叔丁基苯酚的桶打 開蓋加熱，加熱至150°C，使其融化，準備吸入搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)；(3)、將融化了的2，4，6-三叔丁基苯酚吸入搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)采用搪瓷反應(yīng)釜，用密 封蓋將搪瓷反應(yīng)釜密封，通過連通管將盛有2，4，6-三叔丁基苯酚的桶與搪瓷反應(yīng)釜相連 通，采用真空度為-0. 098MPa的真空泵對搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)抽空，使融化的2，4，6-三叔丁基苯 酚全部吸入搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)，在吸入過程中會自然降溫，搪瓷反應(yīng)釜上的溫度顯示器顯示為 70 0C ；0)、加入硫酸催化當融化的2，4，6_三叔丁基苯酚全部吸入搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)后，通 入蒸汽對搪瓷反應(yīng)釜加熱，使搪瓷反應(yīng)釜上的溫度顯示器顯示為81 °C，這時，從搪瓷反應(yīng)釜 的上口加入硫酸，將硫酸全部加入，并使溫度顯示器顯示為81°C的時間保持30分鐘；(5)、滴入二氯化二硫?qū)⑹⒂卸然虻奶麓捎嬃抗拗糜诒忍麓煞磻?yīng)釜高出 30cm的位置，并用滴管將搪瓷計量罐與搪瓷反應(yīng)釜相連通，對搪瓷反應(yīng)釜通過冷卻水進行 降溫，使搪瓷反應(yīng)釜上的溫度顯示器顯示為60°C時，并保持60°C，這時，打開滴管上的開 關(guān)，緩緩滴入二氯化二硫，滴入時間控制為3小時；滴入時，同時開啟搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)的攪拌 裝置進行攪拌，使其均勻混合；全部滴完后，再繼續(xù)攪拌1. 5小時，即得所述的廢橡膠再生 高效活化劑成品，裝桶密封備用。該廢橡膠再生高效活化劑，其外觀為暗紅色，粘稠狀液體。其結(jié)合硫含量 12. 5%,游離硫含量為0.8%。
通過山東省萊蕪橡膠廠試用，采用的工藝完全一致，只是采用的活化劑2公斤采 用該廢橡膠再生高效活化劑，另2公斤采用420橡膠再生活化劑，經(jīng)過按GB/T 13460-2008 標準檢測比較，采用該廢橡膠再生高效活化劑生產(chǎn)的再生橡膠，其扯斷伸長率為399%，比 采用420橡膠再生活化劑提高9% ；其拉伸強度為9. 7MPa,比采用420橡膠再生活化劑提高 0. 7MPa ；其門尼粘度64度，比采用420橡膠再生活化劑降低6度。實施例2仍在山東省萊蕪橡膠廠試用，工藝同實施例1。但在生產(chǎn)步驟(1)中，按重量比100 26的比例稱取2，4，6_三叔丁基苯酚和二氯 化二硫，即稱取1000公斤2，4，6-三叔丁基苯酚，稱取260公斤二氯化二硫，再按2，4，6-三 叔丁基苯酚重量每1000公斤中加入3000ml的比例量取硫酸，即量取硫酸3000ml，備用；在 生產(chǎn)步驟中，搪瓷反應(yīng)釜上的溫度顯示控制為82°C，并保持30分鐘；在生產(chǎn)步驟(5) 中，將盛有二氯化二硫的搪瓷計量罐置于比搪瓷反應(yīng)釜高出40cm的位置，搪瓷反應(yīng)釜上的 溫度顯示62°C時，并保持62°C，滴入二氯化二硫；滴完后，繼續(xù)攪拌2小時，即得所述的廢橡 膠再生高效活化劑成品，裝桶密封備用。該廢橡膠再生高效活化劑，其外觀為暗紅色，粘稠狀液體。其結(jié)合硫含量為 11.7%、游離硫含量為0.9%。通過山東省萊蕪橡膠廠試用，采用的工藝完全一致，只是采用的活化劑2公斤采 用該廢橡膠再生高效活化劑，另2公斤采用420橡膠再生活化劑，經(jīng)過按GB/T 13460-2008 標準檢測比較，采用該廢橡膠再生高效活化劑生產(chǎn)的再生橡膠，其扯斷伸長率為391%，比 采用420橡膠再生活化劑平均提高1%;其拉伸強度為9. 2MPa,比采用420橡膠再生活化劑 提高0. 2MPa ；其門尼粘度66度，比采用420橡膠再生活化劑降低4度。實施例3仍在山東省萊蕪橡膠廠試用，工藝同實施例1。但在生產(chǎn)步驟(1)中，按重量比100 22的比例稱取2，4，6_三叔丁基苯酚和二氯 化二硫，即稱取1000公斤2，4，6-三叔丁基苯酚，稱取220公斤二氯化二硫，再按2，4，6-三 叔丁基苯酚重量每1000公斤中加入3000ml的比例量取硫酸，即量取硫酸3000ml，備用；在 生產(chǎn)步驟(4)中，搪瓷反應(yīng)釜上的溫度顯示為80°C，并保持30分鐘；在生產(chǎn)步驟(5)中，將 盛有二氯化二硫的搪瓷計量罐置于比搪瓷反應(yīng)釜高出20cm的位置，搪瓷反應(yīng)釜上的溫度 顯示58°C時，并保持58°C，滴入二氯化二硫；滴完后，繼續(xù)攪拌1小時，即得所述的廢橡膠再 生高效活化劑成品，裝桶密封備用。該廢橡膠再生高效活化劑，其外觀為暗紅色，粘稠狀液體。其結(jié)合硫含量為 11.2%、游離硫含量為0.8%。通過山東省萊蕪橡膠廠試用，采用的工藝完全一致，只是采用的活化劑2公斤采 用該廢橡膠再生高效活化劑，另2公斤采用420橡膠再生活化劑，經(jīng)過按GB/T 13460-2008 標準檢測比較，采用該廢橡膠再生高效活化劑生產(chǎn)的再生橡膠，其扯斷伸長率為392%，比 采用420橡膠再生活化劑提高2%;其拉伸強度為9. 4MPa,比采用420橡膠再生活化劑提高 0. 4MPa ；其門尼粘度68度，比采用420橡膠再生活化劑平均降低2度。
權(quán)利要求
1.一種廢橡膠再生高效活化劑，其特征在于它是由2，4，6-三叔丁基苯酚和二氯化二 硫，按重量比100 22- 的比例稱取，再按2，4，6-三叔丁基苯酚重量每1000公斤中加入 3000ml的比例量取硫酸，經(jīng)過對2，4，6-三叔丁基苯酚融化后吸入搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)，再依次加 入硫酸和滴入二氯化二硫，即得所述的廢橡膠再生高效活化劑。
2.一種制備如權(quán)利要求1所述的廢橡膠再生高效活化劑的制備方法，其特征在于其 生產(chǎn)步驟為(1)、備料按重量比100 2246的比例稱取2，4，6-三叔丁基苯酚和二氯化二硫，并 將2，4，6-三叔丁基苯酚裝入桶內(nèi)，將二氯化二硫裝入搪瓷計量罐內(nèi)，再按2，4，6-三叔丁基 苯酚重量每1000公斤中加入3000ml的比例量取硫酸，單獨的盛入一個玻璃容器內(nèi)，備用； O)、對2，4，6-三叔丁基苯酚加熱融化通過對盛有2，4，6-三叔丁基苯酚的桶打開蓋 加熱，加熱至150°C，使其融化，準備吸入搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)；(3)、將融化了的2，4，6-三叔丁基苯酚吸入搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)采用搪瓷反應(yīng)釜，用密封蓋 將搪瓷反應(yīng)釜密封，通過連通管將盛有2，4，6-三叔丁基苯酚的桶與搪瓷反應(yīng)釜相連通，采 用真空度為-0. 098MPa的真空泵對搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)抽空，使融化的2，4，6-三叔丁基苯酚吸入 搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)，在吸入過程中會自然降溫，使搪瓷反應(yīng)釜上的溫度顯示器顯示為70°C ；0)、加入硫酸催化當融化的2，4，6_三叔丁基苯酚全部吸入搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)后，通入蒸 汽對搪瓷反應(yīng)釜加熱，使搪瓷反應(yīng)釜上的溫度顯示器顯示為80-82°C范圍內(nèi)，這時，從搪瓷 反應(yīng)釜的上口加入硫酸，并使溫度顯示器顯示為80-82°C范圍內(nèi)的時間保持30分鐘；(5)、滴入二氯化二硫?qū)⑹⒂卸然虻奶麓捎嬃抗拗糜诒忍麓煞磻?yīng)釜高出 20-40cm的位置，并用滴管將搪瓷計量罐與搪瓷反應(yīng)釜相連通，再對搪瓷反應(yīng)釜通過冷卻水 進行降溫，使搪瓷反應(yīng)釜上的溫度顯示器顯示為58-62°C范圍內(nèi)，這時，打開滴管上的開關(guān)， 緩緩滴入二氯化二硫，滴入時間控制為3小時；滴入時，同時開啟搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)的攪拌裝置 進行攪拌，使其均勻混合；滴完后，再繼續(xù)攪拌1-2小時，即制得所述的廢橡膠再生高效活 化劑成品，裝桶密封備用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種廢橡膠再生高效活化劑及其制備方法，其特征在于它是由2，4，6-三叔丁基苯酚和二氯化二硫，按重量比100∶22-26的比例稱取，再按2，4，6-三叔丁基苯酚重量每1000公斤中加入3000ml的比例量取硫酸，經(jīng)過對2，4，6-三叔丁基苯酚融化后吸入搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)，再加入硫酸催化，緩緩滴入二氯化二硫，并攪拌均勻，即得所述的廢橡膠再生高效活化劑。該廢橡膠再生高效活化劑及其制備方法，生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)成本低、活化性強，生產(chǎn)的再生橡膠質(zhì)量好、扯斷伸長率、拉伸強度均有明顯提高，并能有效降低門尼粘度，而且無需大型設(shè)備，可廣泛用于廢橡膠再生。
文檔編號C08L17/00GK102050960SQ20101056407
公開日2011年5月11日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者胥乾 申請人:胥乾