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
用开炼机或破胶机直接破坏胶囊的网状结构。
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)
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)。
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。
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。
五、掺用比例
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。
六、成本低、利润高
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。
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
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 |
| 废内胎 | 52 | 8.5 | 540 | 46.9 | 1.195 |
| 废内胎+10%胶囊 | 52 | 8.3 | 620 | 51.4 | 1.195 |