掺用丁基胶囊生产丁基再生橡胶的工艺

胶大

掺用丁基胶囊生产丁基再生橡胶的工艺
康玉明
0 v# T% O5 \- j* p（辽宁省兴城市轮胎厂再生胶分厂 副总经理）
+ W1 u2 d+ o; U2 }5 U6 Q8 o$ B  随着丁基再生橡胶大量生产和应用，国内丁基废内胎资源已近枯竭，供不应求，而价格飞涨。但丁基胶囊价格却没有太大涨价，价格相差肆仟元/吨。所以采用胶囊生产再生胶是最好的降低成本、增加利润的方案。由于丁基胶囊属于树脂硫化体系，用传统的加工工艺很难达到丁基再生胶的标准和要求，不论是采用炒制法、挤出法都不能达到生产丁基内胎所用的丁基再生胶标准。
丁基再生胶的再生原理
丁基废内胎再生胶的生产过程主要是“脱硫”的反应过程。顾名思义，它是一个与硫化相反的过程。然而，在脱硫时并没有把硫化胶中结合的硫化物脱出来，即不可能把硫化胶复原到生胶的结构状态，只是使部分大分子链和交联结构被破坏，具有聚合物降解反应的特征。
丁基胶囊再生胶的再生过程十分复杂和缓慢，它不同于丁基废内胎再生胶生产的“过程热氧化——解聚”的两个过程。它的过程要经过“机械作用破碎——热氧化——溶胀——活化——机械解聚”等五个过程。
一、机械作用
1 J# r+ j( }$ K3 z3 e用开炼机或破胶机直接破坏胶囊的网状结构。
! H4 S, ~7 B2 b' Q9 q& x开炼机将破碎或割碎的胶囊进行压片，然后进行薄通，形成薄片，厚度为1mm～0.5mm。但此种方法速度慢、效率低。（反复薄通至无颗粒为止）
! h: m3 C% [, l3 w用破碎机进行破碎效果明显优于开炼机。用单齿滚破碎机只要反复碾压10～14遍，就可达到使用要求。（碾压后的胶条无颗粒）
二、热氧化——活化——溶胀
将破碎后的原料投入捏炼机进行捏炼。硫化胶的网状结构受热就能产生解聚反应。加入软化活化剂，使硫化胶产生溶胀，网状结构松弛，增加了氧的渗透，其结果加快了脱硫过程。再生活化剂的作用，是在再生过程中能分解出自由基，它一方面加快热氧化速度，另一方面能稳定已断裂的大分子自由基，从而加快硫化结构的裂解速度，将捏炼后的原料放到场地上进行降温，此时胶料已成胶粉状。（与脱硫后的天然胶粉相似）只要用手一拨胶粉自己就会蠕动，此种状态证明脱硫效果最好。胶粉降温过程，初时翻动二至三次，已无烟挥发为止（否则易自燃）。降温后的胶粉停放不少于24小时。使软化剂活化剂进一步对网状结构进行溶胀、氧化（如能延长停放时间至7天为最好）。
4 r( d6 z/ W0 e: K$ `三、热炼、精炼
将脱硫后的胶粉按比例10%～20%掺入到脱硫后的内胎胶中进行充分热炼，然后进入最后一道工序，精炼。此道工序对再生胶的质量至关重要。温度控制在100℃～120℃。其目的在于使未再生好的颗粒受滚筒的剪切，使大分子进一步断裂。不使网状结构复原，使再生胶的外观亮丽、质地均匀。
3 E* f3 t0 \, v5 i/ f四、停放
生产下线的丁基再生胶最好停放一周后。再投入使用，因为此阶段为再生胶的溶胀和强度恢复期。
, S1 u% B7 w1 ?0 ~$ x五、掺用比例
/ c6 d- f* I  n使用废胶囊和废丁基内胎掺用的比例经实践试验可达10%～20%，强度和用丁基内胎生产的再生胶基本一样，伸长可增100以上。比重轻，丁基内胎再生胶比重一般为1.205左右，而丁基胶囊和丁基内胎掺用的比重在1.195至1.185左右。也可以不掺用，100%用胶囊生产丁基再生胶。
% Q# F; D, W, d# u. g; L3 ]0 t六、成本低、利润高
. Z' M' h1 x+ C1 w. s/ f  u丁基废内胎市场价已涨至6000元/每吨，胶囊价格每吨目前为2000多元。每吨原料差价4000余元。掺用丁基胶囊生产再生胶利润高，是丁基再生胶企业摆脱目前低利润的一个好的选择。每吨按掺用10%胶囊计算可增利润400元，掺用20%可增利润800元。
" m  G4 d& d, }9 ~" K4 g& g$ U七、掺用胶囊再生胶优点
用胶囊生产的再生胶具有很好的伸长率，比丁基内胎再生胶高出100以上，所以在实际使用中，工艺性良好。丁基内胎产成品的局薄现象很少。根据统计表明，合格率可提高1.5%左右。其他物性指标也比纯丁基内胎生产的再生胶有不同程度地提高。
八、关于加工工艺和设备的选用
' w% V' T+ [, J! x" s6 h: M目前国内丁基再生胶的生产工艺各厂家均有所不同，有炒制法、挤出法、微波法、化学机械法等等。但无论采用何种方法，目的只有一个，既把废丁基胶制品从网状结构变成线型结构。使用化学机械法生产丁基再生胶是最经济、最环保的方法。庄河市和鹏橡塑机械有限公司生产的75升丁基再生胶专用捏炼机，是目前比较先进的丁基再生胶加工设备，其优点是：1、具有较高的转速，加快了塑解反应过程；2、可配备加热装置（导热油炉）能源消耗降低；3、对环境没有污染，不产生废水、废气；4、效率高，每小时可捏炼废丁基内胎再生胶300公斤，日产量7吨以上，捏炼丁基胶囊再生胶每小时250公斤，日产量6吨以上，具有很好的经济性；5、丁基再生胶具有很好的物性指标（如下表）：
丁基再生胶的物理性能
名称 硬度/邵氏A型 拉伸强度MPa 拉断伸长率% 门尼粘度ML（1+4）100° 比重
4 I5 ~5 h, H+ j废内胎 52 8.5 540 46.9 1.195
" t$ t( n- l4 V9 z废内胎+10%胶囊 52 8.3 620 51.4 1.195
. V  Z4 Z" E" O' h9 h/ k4 ~精炼工序选用常州“三橡机”生产的Ф400丁基再生胶精炼机效果更佳。传统的精炼机线速度18M-19M。常州三橡的精炼机线速度22M-23M，是传统的精炼机效率的1.22倍，由过去班产0.6吨再生胶提高到0.73吨，日产可增加0.39吨。最近我们正在合作，对精炼机进行技术改造，有望在近期内将班产提高到0.8吨以上，日产达到2.5吨。另外此精炼机的最大优点是，滚筒的几何尺寸设计合理，一改过去精炼机下片时中间薄、两端厚的不理想状态。基本做到了两端不含网状结构。能够满足丁基内胎生产所需的精细再生胶的工艺标准。具有优良的工艺性能。
九、软化剂和活化剂的说明
软化剂和活化剂的平均成本在5.5元左右，在化工市场上都可买到。每添加一公斤软化剂及活化剂，不但总成本不上升，反而下降1.9元（和成品丁基再生胶市场售价比）。大大降低了生产丁基再生胶的成本。
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