專利名稱：一種未硫化橡膠粉碎造粒的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橡膠加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種未硫化橡膠粉碎造粒的方法。
背景技術(shù)：
未硫化橡膠由于在常溫下具有粘彈性，無法直接進(jìn)行粉碎。而其玻璃化溫度一般為-40 -70°C，所以粉碎造粒很困難。傳統(tǒng)的粉碎造粒方法是采用液氮冷凍的方法，將未硫化橡膠冷凍到-40 -70°C以下，使未硫化橡膠成玻璃態(tài)，然后進(jìn)行粉碎、過篩。液氮冷凍粉碎的方法為目前橡膠行業(yè)所采用的唯一的未硫化橡膠粉碎造粒方法，但該方法存在以下缺陷1、原材料不易獲得、成本較高液氮需專門廠家生產(chǎn)、價格較貴，而且需要專用的設(shè)備進(jìn)行運(yùn)輸和貯存，貯存過程中揮發(fā)量較大；2、操作不安全液氮操作比較復(fù)雜，使用過程中可達(dá)到-100°C以下，容易造成人身凍傷，存在安全事故隱患；3、設(shè)備成本較高液氮使用需要投資專用設(shè)備，設(shè)備投資較高。如何解決原材料不易獲得、成本較高、操作不安全和設(shè)備投資高等問題，是當(dāng)前本技術(shù)領(lǐng)域中急需研究解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中未硫化橡膠粉碎造粒中所遇到的問題，本發(fā)明提供一種簡單易行的未硫化橡膠粉碎造粒方法該方法具體步驟為1、在橡膠混煉時，將水加入到混煉的橡膠中；2、將混煉后的橡膠冷凍；3、將冷凍后的橡膠進(jìn)行粉碎、過篩；4、將過篩后的橡膠干燥，除去含水未硫化橡膠顆粒中的水份；即可得到直徑為0. 5 5mm的未硫化橡膠顆粒。進(jìn)一步，所述未硫化橡膠中的各種主要成分及其含量為橡膠100份；水10 350份；補(bǔ)強(qiáng)劑或填充劑20 350份；硫化劑1 10份； 防老劑1 10份；著色劑0 20份；上述各組分用量單位以質(zhì)量份計。進(jìn)一步，所述橡膠為天然橡膠、合成橡膠和再生橡膠中的一種或幾種的混合物。進(jìn)一步，所述混煉為使用開煉機(jī)或密煉機(jī)進(jìn)行混煉，混煉溫度范圍為20 100°C， 混煉時間為2 60分鐘。進(jìn)一步，所述步驟1具體為首先將所述水加入到具有吸水性的補(bǔ)強(qiáng)劑或填充劑中，再將補(bǔ)強(qiáng)劑或填充劑和水的混合物在開煉機(jī)或密煉機(jī)上與橡膠及其它組分進(jìn)行共混， 通過補(bǔ)強(qiáng)劑或填充劑與橡膠的共混將水帶到未硫化膠中進(jìn)行混煉。進(jìn)一步，所述水包括一切自然界自然存在的或人工制作的、分子式為H2O的物質(zhì)。進(jìn)一步，所述步驟2中的冷凍溫度為0 _40°C。進(jìn)一步，所述的冷凍溫度為0 -10°C。進(jìn)一步，所述步驟4中的干燥溫度為室溫 200°C。進(jìn)一步，所述干燥溫度為60 100°C。
進(jìn)一步，所述補(bǔ)強(qiáng)劑或填充劑為炭黑、白炭黑、鈦白粉、陶土、碳酸鈣、氫氧化鋁、氫
氧化鎂、氧化鎂、氧化鋅等。進(jìn)一步，所述硫化劑為硫磺、含硫載體、過氧化物、促進(jìn)劑等。進(jìn)一步，所述防老劑為抗氧劑2M6、防老劑MB-2、防老劑MMBI-70、抗紫外線劑 TINUVIN P、防老劑RD、防老劑4010NA和防老劑4020等。進(jìn)一步，所述著色劑為二氧化鈦、氧化鋅、鋅鋇白、氧化鐵紅、橡膠大紅、鎘黃、酞青綠、酞青藍(lán)、群青和炭黑等有機(jī)或無機(jī)著色劑。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)①克服了技術(shù)偏見橡膠行業(yè)在常規(guī)情況下為了防止制品有氣泡，是嚴(yán)禁混入水份的，因此，在生產(chǎn)過程中要求所有原材料都是干燥的。而本方法針對粉碎和造粒的特點(diǎn)， 打破了橡膠行業(yè)的這一常規(guī)，利用水的玻璃化溫度相對較高的這一特點(diǎn)，在未硫化橡膠的混煉過程中加入水份，成功解決了未硫化橡膠玻璃化溫度低的問題。另外，本發(fā)明利用了補(bǔ)強(qiáng)劑或填充劑，尤其是其中的白炭黑具有較好的吸水性這一在橡膠行業(yè)公認(rèn)的缺點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)本混煉過程中水的均勻加入，不需要在橡膠生產(chǎn)中另外加入其他原料即達(dá)到了將水份均勻的混合在橡膠內(nèi)的目的；使這個缺點(diǎn)得到良好的應(yīng)用，將缺點(diǎn)變?yōu)閮?yōu)點(diǎn)。通過本發(fā)明中的方法混煉后，水份均勻分布在橡膠中，所以，冷凍時不會由于水份分布不均而產(chǎn)生的部分橡膠無法粉碎的情況。再者，在干燥步驟中，水在橡膠中的均勻分布也有利于水份的汽化。由于水的汽化溫度低，而粉碎后的橡膠粒又很細(xì)小，所以，水份很容易從橡膠粒中汽化揮發(fā)出來。達(dá)到最后未硫化橡膠顆粒不含水的要求。②材料容易獲得本方法中采用自來水、蒸餾水或純凈水均可，而且不需要專用的設(shè)備進(jìn)行運(yùn)輸和貯存，貯存過程揮發(fā)量小，材料成本和使用成本均較低。③操作安全該方法過程中0 -10°C的冷凍溫度即能達(dá)到要求，不容易造成人身凍傷，不存在安全事故隱患。④設(shè)備成本低不需額外購買專用設(shè)備，只采用普通橡膠工廠所使用的通用機(jī)械和日常家用冰箱即可完成制作，投資較少。綜上，本發(fā)明克服了橡膠生產(chǎn)領(lǐng)域中嚴(yán)禁混入水份的技術(shù)偏見，在橡膠制作過程中加入水份，使各種原材料特性及作用得到了充分的發(fā)揮，簡化了未硫化橡膠粉碎造粒的工藝。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的具體生產(chǎn)步驟為未硫化橡膠配方(質(zhì)量份)水10 350份；補(bǔ)強(qiáng)劑或填充劑20 350份；硫化劑1 10份；防老劑1 10份；著色劑0 20份。按上述配方先將補(bǔ)強(qiáng)劑或填充劑和水進(jìn)行混合，再將該混合物在開煉機(jī)中與橡膠及其它組分進(jìn)行共混，通過補(bǔ)強(qiáng)劑或填充劑與橡膠的共混將水帶到未硫化膠中；采用密煉機(jī)進(jìn)行混煉，混煉溫度范圍為20 100°C，混煉時間為2 60分鐘。將膠混煉均勻后，下片冷卻；然后放入普通冰箱中在0 -40°C條件下進(jìn)行冷凍；將冷凍后的橡膠用普通橡膠或塑料粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，再過篩，得到直徑為0. 5 5mm的含有水的未硫化橡膠顆粒。最后在室溫 200°C， 優(yōu)選為60 100°C的條件下進(jìn)行干燥，除去含水的未硫化橡膠顆粒中的水份即可。經(jīng)上述幾個主要步驟制作得到符合要求的未硫化橡膠顆粒。
下面進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明未硫化橡膠配方(質(zhì)量份)橡膠天然橡膠50份，丁苯橡膠30份，高苯乙烯橡膠 20份；補(bǔ)強(qiáng)劑或填充劑白炭黑40份，陶土 100份，碳酸鈣20份，硬脂酸3份，氧化鋅4份； 防老劑MB-2 2. 0份；硫化劑硫磺5份；著色劑5份；促進(jìn)劑CZ 1. 5份，促進(jìn)劑TMTD :0. 5 份；水30份。按上述配方先將白炭黑和水進(jìn)行混合，再將該混合物在開煉機(jī)內(nèi)與橡膠及其它組分進(jìn)行共混，通過白炭黑與橡膠的共混將水帶到未硫化膠中；采用密煉機(jī)進(jìn)行混煉，混煉溫度范圍為60°C，混煉時間為30分鐘。將膠混煉均勻后，下片冷卻；然后放入普通冰箱中在-1 _5°C條件下進(jìn)行冷凍；將冷凍后的橡膠用普通橡膠或塑料粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，再過篩，得到直徑為0. 5 5mm的含有水的未硫化橡膠顆粒。最后在80°C的條件下進(jìn)行干燥，除去含水未硫化橡膠顆粒中的水份即可。經(jīng)上述幾個主要步驟制作得到符合要求的未硫化橡膠顆粒。實(shí)施例2 未硫化橡膠配方橡膠天然橡膠50份，丁苯橡膠20份，順丁橡膠30份；補(bǔ)強(qiáng)劑或填充劑白炭黑100份，陶土 120份、碳酸鈣20份，硬脂酸3份，氧化鋅4份；防老劑MB-2 2. 0份；硫化劑硫磺5份；著色劑4份，促進(jìn)劑CZ :1. 5 ；促進(jìn)劑TMTD :0. 5份；水200份。按上述配方先將補(bǔ)強(qiáng)劑或填充劑中的白炭黑和水進(jìn)行混合，再將該混合物在密煉機(jī)內(nèi)進(jìn)行混煉，混煉溫度范圍為90°C，混煉時間為10分鐘。將橡膠混煉均勻后，下片冷卻； 然后放入普通冰箱中在-io°c條件下進(jìn)行冷凍；將冷凍后的橡膠用普通橡膠或塑料粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，再過篩，得到直徑為0. 5 5mm的含有水的未硫化橡膠顆粒。最后在150°C的條件下進(jìn)行干燥，除去含水未硫化橡膠顆粒中的水份即可。經(jīng)上述幾個主要步驟制作得到符合要求的未硫化橡膠顆粒。本發(fā)明中對未硫化橡膠粉碎造粒所使用的方法的原理是針對未硫化橡膠需要粉碎和造粒的特點(diǎn)，通過水與橡膠進(jìn)行共混，利用水的玻璃化溫度(冰點(diǎn)溫度)遠(yuǎn)高于橡膠的玻璃化溫度這一特點(diǎn)，成功解決了未硫化橡膠玻璃化溫度低、粉碎困難的問題，然后利用水汽化溫度較低、容易干燥揮發(fā)的這一特點(diǎn)，對造粒后的細(xì)小未硫化橡膠顆粒進(jìn)行干燥，達(dá)到最后未硫化橡膠顆粒不含水的要求，制得所需要的未硫化橡膠顆粒。另外，眾所周知，橡膠是親油的，與水不相容，很難直接往橡膠里加水。本發(fā)明先利用補(bǔ)強(qiáng)劑或填充劑的吸水性，尤其是其中白炭黑的吸水性將水混合到補(bǔ)強(qiáng)劑或填充劑里， 再將補(bǔ)強(qiáng)劑或填充劑和水的混合物在開煉機(jī)或密煉機(jī)上與橡膠及其它組分進(jìn)行共混，通過補(bǔ)強(qiáng)劑或填充劑與橡膠的共混將水帶到未硫化膠中。
權(quán)利要求
1.一種未硫化橡膠粉碎造粒方法其特征為，該方法包括下列步驟1)、在橡膠混煉時，將水加入到混煉的橡膠中；2)、將混煉后的橡膠冷凍；3)、將冷凍后的橡膠進(jìn)行粉碎、過篩；4)、將過篩后的橡膠干燥，除去含水未硫化橡膠顆粒中的水份；即可得到直徑為0.5 5mm的未硫化橡膠顆粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述未硫化橡膠粉碎造粒方法其特征為，所述未硫化橡膠中的各種主要成分及其含量為橡膠100份；水10 350份；補(bǔ)強(qiáng)劑或填充劑20 350份；硫化劑1 10份；防老劑1 10份；著色劑0 20份；上述各組分用量單位以質(zhì)量份計。
3.據(jù)權(quán)利要求1中所述未硫化橡膠粉碎造粒方法其特征為，所述步驟1具體為首先將所述水加入到具有吸水性的補(bǔ)強(qiáng)劑或填充劑中，再將補(bǔ)強(qiáng)劑或填充劑和水的混合物與其它組分進(jìn)行共混，通過補(bǔ)強(qiáng)劑或填充劑與橡膠的共混將水帶到未硫化膠中進(jìn)行混煉。
4.據(jù)權(quán)利要求1或4中所述未硫化橡膠粉碎造粒方法其特征為，所述步驟1)中的混煉為使用開煉機(jī)或密煉機(jī)進(jìn)行混煉，混煉溫度范圍為20 100°C，混煉時間為2 60分鐘。
5.據(jù)權(quán)利要求1中所述未硫化橡膠粉碎造粒方法其特征為，所述步驟幻中的冷凍溫度為0 -10°c。
6.據(jù)權(quán)利要求1中所述未硫化橡膠粉碎造粒方法其特征為，所述步驟4)中的干燥溫度為60 100°C。
7.據(jù)權(quán)利要求2中所述未硫化橡膠粉碎造粒方法其特征為，所述補(bǔ)強(qiáng)劑或填充劑包括但不限于炭黑、白炭黑、鈦白粉、陶土、碳酸鈣、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鎂、氧化鋅的一種或幾種。
8.據(jù)權(quán)利要求2中所述未硫化橡膠粉碎造粒方法其特征為，所述硫化劑包括但不限于硫磺、含硫載體、過氧化物、促進(jìn)劑的一種或幾種。
9.據(jù)權(quán)利要求2中所述未硫化橡膠粉碎造粒方法其特征為，防老劑為抗氧劑2246、防老劑MB-2、防老劑MMBI-70、抗紫外線劑TINUVINP、防老劑RD、防老劑4010NA和防老劑4020 的一種或幾種。
10.據(jù)權(quán)利要求2中所述未硫化橡膠粉碎造粒方法其特征為，所述著色劑為二氧化鈦、氧化鋅、鋅鋇白、氧化鐵紅、橡膠大紅、鎘黃、酞青綠、酞青藍(lán)、群青和炭黑中的一種或幾種。
全文摘要
一種未硫化橡膠粉碎造粒方法其特征為，該方法包括下列步驟1)在橡膠混煉時，將水加入到混煉的橡膠中；2)將混煉后的橡膠冷凍；3)將冷凍后的橡膠進(jìn)行粉碎、過篩；4)將過篩后的橡膠干燥，除去含水未硫化橡膠顆粒中的水份；即可得到直徑為0.5～5mm的未硫化橡膠顆粒。上述未硫化橡膠中的各種主要成分及其含量為橡膠100份；水10～350份；補(bǔ)強(qiáng)劑或填充劑20～350份；硫化劑1～10份；防老劑1～10份；著色劑0～20份；上述各組分用量單位以質(zhì)量份計。
文檔編號B29B9/16GK102161220SQ20101061467
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者李曉光, 秦飛, 程安仁, 趙國華 申請人:北京海實(shí)特科技發(fā)展有限公司