再生橡胶生产工艺探讨精品资料.docx

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1、再生橡胶生产工艺探讨一、概论再生橡胶是利用废旧橡胶制品及橡胶生产中产生的边角余料，经过粉碎、化学与物理加工等方法，去掉脱硫胶弹性变成具有可塑性和粘性的橡胶，使其重新获得能够再加工利用的橡胶。再生橡胶行业在改革开放以来发展速度很快，再生胶产量由改革开放前的二十几万吨增加到目前的目前的四百多万吨。再生橡胶的品种也有所增加，如：丁基再生橡胶、乙丙再生橡胶。再生方法中的油法、水油法已被淘汰，变成了以动态脱硫法为主，同时又创新发展出了加压捏练法、螺杆挤压法、高温常压塑化法等。在再生橡胶机械上也有了长足的进步，破胶机通过提高线速度，生产效率

2、有了很大提高，单机产量增加；炼胶设备的线速度增加，速比增加，装机功率降低，效率提高。炼胶设备的工艺布局由单一的三机一线的人工操作，向联动化、自动化方向发展，节省了人力，提高了效率，人均产值不断提高。随着设备创新，工艺创新，再生橡胶的质量也有了很大提高。再生橡胶现已广泛应用于各种橡胶制品上。而且不再是作为填充材料使用，在许多制品中再生橡胶已作为主要橡胶材料在使用。再生橡胶已成为天然橡胶和合成橡胶之外的第三大橡胶原材料。再生橡胶的发展，即解决了废旧橡胶对环境的污染，又缓解了我国橡胶资源匮乏的局面。二、再生橡胶机理的探讨再生橡胶的制作

3、过程，一般要经过原材料的分类、清晰、破碎、脱硫、炼胶等几个环节。原材料的分类是生产不同种类、不同品质的再生橡胶所必须的一个环节；破碎是为了方便后续工序能顺利的进行。在本节主要探讨脱硫与炼胶的一些原理，以便对后面的工艺要求有一个较深的认识和理解。脱硫：使废旧橡胶颗粒由弹性体变为塑性体的过程，称为脱硫。在这里需要说明的是，脱硫过程并不是把橡胶中的脱化剂从硫化橡胶中脱离出来，这个叫法是相对于橡胶硫化而来的；因为各种橡胶必须要经过硫化后才具有弹性和机械性能，从而使橡胶制品具有使用价值和较长的使用寿命。而脱硫是把硫化橡胶由弹性体又恢复成塑

4、性体，但绝不是说脱硫过程是硫化过程的逆反应。橡胶硫化是把线性大分子通过硫化使之变成三维网络结构，脱硫过程的发生是部分网络结构的破坏，使硫化橡胶由大的聚合体变为小的聚合体。网络结构的破坏，使硫化橡胶的可塑性得以恢复。1、脱硫中的影响因素（1）温度在目前的工业化生产中，无论是哪种方法，无论是什么品种，脱硫过程都离不开热能。在脱硫过程中，硫化橡胶受热，当胶料吸收的热能超过交联键的键能时，就会发生交联键的断裂。在硫化橡胶中交联键的种类不同，其键能也不同，但交联键的断裂是由键能较低的交联键开始的，随脱硫时间的延长，胶料吸收热量的增加，不同

5、交联键开始断裂，顺序一般是：多硫键、单硫键、碳硫键、碳碳键（橡胶主链）。不同品种，不同制品的硫化胶由于配方中橡胶烃含量不同，各种助剂的比例不同，其需要的脱硫温度也不同。一般而言，轮胎类通用再生胶脱硫温度达到170℃以上，丁基类在190℃以上，丁基胶囊在260℃以上，三达乙丙密封条在285℃以上，均可以完成脱硫，当然温度越高，脱硫速度越快。总的原则是根据每个厂的设备情况，工艺布局等条件，在技术上可行，经济上合理的情况下，确定脱硫所需要的温度。温度越高，效率越高，但控制精度越高，如果控制不好，易造成产品质量的波动。一般情况下，不主张

6、过高的温度，在温度适宜的情况下，主链断裂的较少，其他键断裂的较多。主链断裂后，再生橡胶的物理指标，尤其是拉伸强度会随着主链断裂的数量增加而有所降低。温度也不宜过低，温度低效率低，后期加工困难。适宜的脱硫温度是在生产中探索确定的，因为脱硫设备不同、方法不同、工艺布局不同而有所区别，这部分会在后面介绍工艺时有所讨论。（2）脱硫时间硫化橡胶的脱硫过程中时间是一个重要的影响因素。时间长脱硫程度深，胶料塑性大，反之则相反。确定合适的脱硫时间主要有以下几个方面的因素需要考虑：一是门尼粘度，因为不同用户、不同的橡胶制品对门尼粘度的要求会有所差

7、异；二是炼胶生产线上机械加工能力，如加工能力强可以时间短一些；三是产品的物性指标要求，脱硫时间长，脱硫胶料中含有的原交联网络结构碎片减少。而再生橡胶中含有的原交联网络结构对再生橡胶的拉伸强度的保持是必须的。（3）活化剂能加快脱硫的一类物质叫活化剂。再生橡胶脱硫过程中加入活化剂就可以减少软化剂用量，缩短脱硫时间。目前我国常用的活化剂无论是420、450、480、580、880等品种，均为烷基酚类，其中起作用的是同一类物质――结合硫。不同品种结合硫含量略有不同。结合硫含量高，活性高，用量少，产品质量也好，虽然近一两年有脂肪类的活化剂

8、问世，但活性不如上述品种，行业内应用的不多。在此仅谈论烷基酚类活化剂的作用。在脱硫过程中，硫化橡胶的分子链接断裂与交联反应同时存在。这是因为分子链断裂时会产生带有不成对电子的分子基团―自由基，这些带有不成对的分子基团，会重新交联。为减少交联反应，缩短脱硫时间，就