高強(qiáng)力再生膠的生產(chǎn)方法

高強(qiáng)力再生膠是指采用廢舊輪胎經(jīng)過磨粉、脫硫、磁選、下片成型生產(chǎn)的拉伸強(qiáng)度10-18MPA的輪胎再生膠。高強(qiáng)力再生膠原料一般選取900種以上經(jīng)過磨粉、磁選、脫硫等過程即可成為生產(chǎn)高強(qiáng)力再生膠的主要原料的廢舊輪胎。

高強(qiáng)力再生膠生產(chǎn)方法很多，歸納為五大類。

(一)蒸汽法

1．油法

將膠粉與再生劑混合均勻，放入鐵盤中，送進(jìn)臥式脫硫罐內(nèi)，用直接蒸汽加熱。蒸汽壓力為7MPa(5~7kgf/cm2），脫硫時(shí)間為10小時(shí)左右。此法工藝設(shè)備簡單。

2．過熱蒸汽法

將膠粉與再生劑混合均勻，放入帶有電熱器的脫硫罐中，通直接蒸汽，用電熱器將溫度提高到220~250℃，使膠粉中的纖維得到破壞，蒸汽壓力為0．4MPa(4kgf/2)。

3．高壓法

將膠粉與再生劑混合均勻，放進(jìn)密閉的高壓容器內(nèi)，通入 4．9~69MPa(50-70kgf/cm2直接蒸汽進(jìn)行脫硫再生。此法設(shè)備要求高，投資較大。

4．酸法 首先用稀硫酸浸泡膠粉，破壞其中的纖維物質(zhì)，然后用堿將酸中和進(jìn)行清洗，再通入直 接蒸汽進(jìn)行脫硫再生。此法需要耐腐蝕設(shè)備，耗用酸堿量大，工藝及設(shè)備復(fù)雜，成本高，產(chǎn)品易老化。

(二)蒸煮法

1．水油法

此法脫硫設(shè)備為一立式帶攪拌的脫硫罐，在夾套中通入0．9~0．98MPa(9~l0kgf/cm2)的蒸汽。罐中注入溫水（80℃）作為傳熱介質(zhì)。脫硫時(shí)將已用機(jī)械除去纖維的膠粉和再生劑加入罐中，攪拌時(shí)間約3小時(shí)。此法雖然設(shè)備較多，但機(jī)械化程度高，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良且穩(wěn)定。

2．中性法

中性法與水油法基本相似，區(qū)別在于中性法不提前除去纖維，而在脫硫過程中加入氯化鋅溶液以除去纖維。效果不如水油法好。

3．堿法

用氫氧化鈉（5～10%濃度）來破壞膠粉中的纖維，然后用酸中和并清洗，再以直接蒸汽加熱進(jìn)行脫硫再生。此法設(shè)備易腐蝕，產(chǎn)品質(zhì)量低劣，方法落后。

（三）機(jī)械法

1．密煉機(jī)法

所采用的密煉機(jī)為超強(qiáng)度結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子表面鍍硬鉻或堆焊耐磨合金。轉(zhuǎn)速為60～80r/min，上頂栓壓力為1.24MPa(12.6kgf/cm2)，操作溫度控制在230～280℃，時(shí)間7～15分鐘。此法生產(chǎn)周期短，效率高。

2．螺桿壓出法

主機(jī)為螺桿壓出機(jī)（與橡膠壓出機(jī)相似），螺桿直徑有6、8、12in三種。機(jī)殼內(nèi)有夾套，用蒸汽或油控制溫度（200℃左右）。操作時(shí)將膠粉與再生劑提前混合均勻送入該機(jī)，膠料在螺桿的剪切擠壓作用下，經(jīng)過3～6分鐘即可從出料口排出。此法為連續(xù)性生產(chǎn)，周期短，效率高，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良，但由于螺桿與內(nèi)套磨損較大，對(duì)設(shè)備的材質(zhì)要求較高。

3．快速脫硫法

主機(jī)為一特殊結(jié)構(gòu)的攪拌機(jī)（與塑化機(jī)相似），罐內(nèi)有一擋料裝置。攪拌速度可調(diào)節(jié)，由直流電機(jī)帶動(dòng)。轉(zhuǎn)速分為兩擋，低速控制在720 r/min，高速為1440 r/min，攪拌10分鐘后，隔絕空氣逐漸冷卻，冷卻是在冷卻器中進(jìn)行的。此法生產(chǎn)周期短，攪拌速度快，工藝不易控制，產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定，比較適宜廢合成橡膠再生。

4．旋轉(zhuǎn)動(dòng)態(tài)法

將膠粉與再生劑混合均勻后，放入帶有一對(duì)空心螺桿的設(shè)備中，利用油浴加熱，溫度控制在240～260℃，進(jìn)行連續(xù)性脫硫，膠料經(jīng)過15分鐘即可達(dá)到脫硫再生目的。

（四）化學(xué)法

1． 溶解法

將膠粉和軟化劑放入一個(gè)電加熱的攪拌罐中，加入40～50%的軟化劑（以膠粉為100%），一般采用重油或殘?jiān)偷取囟瓤刂圃?00～220℃，攪拌2～3小時(shí)。反應(yīng)后的產(chǎn)物為半液體狀的粘稠物。產(chǎn)品可直接用于橡膠制品，代替部分軟化劑，也可應(yīng)用于建筑行業(yè)作防水、防腐材料。

2． 接枝法

在膠硫過程中，加入一些特殊性性能的單體（如苯乙烯、丙烯酸酯等），在200～230℃的高溫作用下，使單體與膠料反應(yīng)，再經(jīng)機(jī)械處理后，得到具有該單體聚合物性能的再生膠（如耐磨、耐油等）。此法反應(yīng)過程較難控制。

3．分散法

在開煉機(jī)上加入膠粉和乳化劑、軟化劑、活化劑等，進(jìn)行拌合壓煉，然后緩緩加入稀堿溶液，使膠粉成為糊狀，再加水稀釋，從煉膠機(jī)上刮下，加入1%濃度的乙酸，使其凝固，最后經(jīng)干燥壓片，即為成品。此法設(shè)備簡單，工藝操作不易控制，為間歇式生產(chǎn)。

4．低溫塑化法

將膠粉與有機(jī)胺類或低分子聚酰胺，環(huán)烷酸金屬鹽類，脂肪族酸類和軟化劑、活化劑等混合均勻，放置在80~100℃溫度下塑化一定時(shí)間，即可通過氧化-還原反應(yīng)達(dá)到再生目的。此法節(jié)省能量，設(shè)備簡單，但產(chǎn)品可塑性低。

（五） 物理法

高溫連續(xù)脫硫法將膠粉與再生劑按要求混合均勻，然后送入一個(gè)臥式多層的螺桿輸送器中，該輸送器有夾套和遠(yuǎn)紅外線加熱裝置，膠料在輸送過程中受到遠(yuǎn)紅外線的均勻加熱，達(dá)到再生目的。此法為連續(xù)性生產(chǎn)，周期較短，質(zhì)量較好，設(shè)備不復(fù)雜，是正在探索的一種新方法。

2．微波法

將極性廢硫化膠粉碎至9．5mm大小的膠粒，加入一定量的分散劑，輸送到用玻璃或陶瓷制做的管道中，使膠粒按一定速度前進(jìn)，接受微波發(fā)生器發(fā)出的能量。調(diào)節(jié)微波發(fā)生器的能量，致使膠粉分子中的C—S、S--S鍵斷鏈，達(dá)到再生目的。