废橡胶回收

废橡胶回收
废橡胶回收

废橡胶现状及回收

橡胶材料在硫化后具有粘弹性、高弹性和电绝缘性,耐久性和耐溶剂性等性能都很优越,广泛应用于人们的生活和生产,其中在汽车轮胎和胶鞋等方面使用最多[1]。橡胶在硫化以后是一种热固性聚合物,由于它在硫化成型过程中,分子链间形成交联键,使整个分子呈空间网络状结构。受到分子链间交联键的作用,分子链无法移动,使橡胶材料不能溶于相关的溶剂中,在加热以后也不会熔化,使其在使用过后难以进行回收成型利用[2]。随着我国工业、农业跟交通运输的高速发展,橡胶的消耗量越来越大。目前,在废旧高分子材料中,废旧橡胶所占的比重仅次于废旧塑料的,其中又以废旧轮胎为主。由于废橡胶不会自然分解,使得废橡胶的量非常接近于橡胶的生产量,大量废旧轮胎的堆积和不适当处理,在造成资源浪费的同时,还严重的污染环境,造成“黑色污染”。将废旧轮胎进行适当处理和资源回收,不仅能够保护环境,还关系到高分子材料工业是否可持续发展[3]。

截至2011年,全球橡胶产品的总量已经达到了3100万吨,实现橡胶资源的回收再生利用,或者对废旧橡胶产品进行回收改性再利用,既能减少全球橡胶产品的生产和消耗,又能使产品广泛应用于其它领域,具有非常大的经济效益[2]。目前,脱硫、回收废橡胶的主要方法是通过物理、化学、微生物等方式使其脱硫化、解交联,将交联网络结构转变为线性可塑结构[4]。废橡胶具有很多的利用途径:

表1-1. 废橡胶综合利用的途径

1.1 废橡胶利用现状

目前,全世界每年产生的废橡胶有1000多万吨,而我国每年生产废橡胶约80

万~100万吨,自2002年起,我国的橡胶消耗量已经超过美国,持续成为世界第一大橡胶消耗国。同时,我国的橡胶资源非常紧缺,橡胶产量供不应求,充分回收利用我国的废旧橡胶资源,可以很大程度地缓解我国橡胶资源贫乏状况。橡胶再生利用主要是将废橡胶制成再生胶或者胶粉[5]。

目前国内废橡胶的回收利用状况与国外正好相反,国外的废橡胶利用是以废胶粉为主再生胶为辅,而国内废橡胶主要是用于制造再生胶,我国是再生胶生产第一大国,年产量已超过30万吨。尽管我国的再生胶生产已经较好的处理里国内生产的废橡胶,同时还解决了部分的环境污染问题,但是仍存在能耗大、效率低、生产流程长、工作条件差等缺点[2]。

在20世纪80年代后期,我国的胶粉生产开始起步,90年代时慢慢步入活跃期,使用不同的生产工艺陆续建成了一批工厂,并且有国有企业已在美国、加拿大和澳大利亚等国建设了胶粉厂,但由于我国废橡胶是有偿使用的,且废橡胶冷冻粉碎工艺的制冷剂液氮价格昂贵,导致国内橡胶冷冻粉碎技术的发展非常艰难,使得我国的胶粉生产的规模小,产量低,产业发展十分缓慢[6]。

1.2 橡胶的回收机理

橡胶的相对分子质量为10~100万,它在大的变形下能够迅速的恢复其变形,并且能够被改性,即硫化。硫化是指通过一定的温度、压力和时间后,使橡胶大分子与硫磺等物质发生化学反应,并交联形成具有三维网络状结构的高分子弹性体。因此,要把具有网络状结构的硫化橡胶再生成为具有线塑性结构的高分子材料,必须要选择性地破坏橡胶分子中已形成的交联键,即“脱硫”。橡胶再生的目的,就是通过物理、化学或其他的手段,把已硫化橡胶尽可能地还原为未硫化状态,即将橡胶中的多硫化物逐步转化一硫化物,最后将一硫化物切断,使其最终成为具有原来橡胶塑性的再生胶[7]。由于在脱硫过程中,橡胶主链有可能会与橡胶交联键同时被切断,导致主导橡胶性能的结构遭到破坏,使再生橡胶的分子量下降,影响其再使用性能,所以在脱硫过程中,要尽可能的保护C-C本身不被破坏,使交联键发生选择性断裂。

1.3 废橡胶的脱硫再生方法

橡胶再生的再生工艺主要分为: 物理再生、化学再生和生物再生。物理再生是指利用外加能量,如微波、超声波、远红外射线、电子辐射等,破坏交联橡胶的三维网络状结构,使其形成具有塑性的再生胶。化学再生是指在一定温度下,借助较高的机械剪切应力与化学助剂的相互作用,使橡胶交联键发生选择性断裂,并使主链与断裂点保持稳定,从而达到再生目的。生物再生是指让硫化胶的硫交联键在微生物的作用下发生断裂或者脱硫,使废橡胶恢复其线塑可加工性[8]。1.3.1 加热脱硫法

加热脱硫法是通过热或热和脱硫助剂的共同效果使废橡胶脱硫再生。加热脱硫法主要包括加热或圆盘法,蒸汽法,皂化法,中性法,高压蒸汽法,恩格尔法,连续蒸馏法。这几种加热脱硫的方法成本高,效率低,且获得的再生胶性能差,已经基本被淘汰[1]。

1.3.2 De-link再生法

采用De-link脱硫促进剂与胶粉共混,使其与S-S键发生选择性反应,而不破坏C-C键, 从而保护橡胶主链的大分子结构, 只使交联键断裂。De-link脱硫促进剂只适用于硫黄硫化的橡胶。De-link再生法是将2~6份的De-link脱硫促进剂和100份40目的废胶粉置于开放式的二辊开炼机上进行脱硫再生,使废胶粉在高机械剪切力作用且有氧气存在的条件下,主链C-C与交联键同时发生断裂,导致再生胶力学性能的下降[8]。

1.3.3 微波脱硫法

微波脱硫要求废橡胶必须具有一定的极性,且微波能和热能作用于交联键的原理相似。微波脱硫是指交联网络中的极性基团在吸收微波的能量后,将其转化为分子热运动的动能,或者是由于取向极化导致极性基团与周围的网络结构发生内摩擦,产生足够的热量使橡胶大分子硫化时形成的S-S键和C-S键发生断裂,使橡胶材料恢复或部分恢复可塑性,从而得以再生利用。不过在再利用时,微波脱硫橡胶需要再硫化以形成大分子网络状结构[9~10]。

1.3.4 超声波脱硫法

超声波能在多种介质中产生高振幅的震荡波,这种震荡波可以使液体空穴化,超声波脱硫就是将超声波的能量集中在分子键的局部位置,然后利用声波空穴化

机理使较低能量密度的超声波场在破坏空穴处获得较高的能量,再用这种能量来破坏分子键。由于硫化橡胶S-C,S-S的键能比C-C键低,使得超声波在橡胶脱硫过程可对交联键产生局部影响[11]。

超声波脱硫反应装置由换能器、倍增器、扬声器等部件组成。反应过程中先通过换能器将电能转换成声能,之后通过倍增器将声能扩大后,再利用扬声器将声波作用于废胶粉上,使之空穴化,使超声波场拥有足够的能量切断S-C和S-S 键[12]。

1.3.5 远红外线脱硫法

远红外线是“红外线电磁波”中的一种, 其波长在30~1000μm之间, 有较强的渗透力和辐射力, 具有显著的温控效应和共振效应, 易被物体吸收并转化为物体的内能。利用远红外线强大的穿透力直接加热, 可以使橡胶内外层同时升温, 不会出现温差和热滞后现象,实现高效、节能、安全橡胶粒子脱硫。国内已有厂家采用远红外线脱硫罐进行再生胶的生产, 脱硫后再生胶的性能保持率较高, 可达80%左右[13~14]。

1.3.6 电子束辐射脱硫法

电子束辐射法再生是利用橡胶对射线特有的敏感,借助电子加速器产生的高能电子束产生断链-解交联反应,使之获得再生的工艺过程。电子束辐射脱硫是冷加工工艺,不会带来热加工工艺带来的环境污染问题,且过程中不会产生废料。但由于大多数橡胶弹性体在射线作用下会发生交联反应, 只有极少数含叔碳原子基团的胶种, 如IIR和HR硫化胶等,会在射线作用下呈现降解反应,使得应用非常有限[15]。

1.3.7 微生物脱硫法

将废橡胶粉碎到一定粒度后, 将其放入含有噬硫细菌的溶液中, 使其在空气中进行生化反应。在噬硫细菌的作用下, 橡胶粒子表面的硫键断裂, 呈现再生胶性能, 此种方法再生费用很低, 而且反应迅速, 但采用此法, 胶粉表层厚度约有几个微米脱硫, 此时硫黄从表层游离出来或者经反应生成硫酸, 胶粒内部仍为交联橡胶状态[16]。

分解出的硫黄可以回收再利用,橡胶中的氧化锌和其他金属氧化物与硫黄一样, 也可以从橡胶中分离出来, 废旧橡胶中其他添加剂如炭黑、硬脂酸等仍留在

再生胶中[17]。由于实验条件的严格性,微生物酶催化的专一性,使得微生物脱硫技术发展缓慢,适应范围小,工业化生产难以达到[1]。

1.3.8 力化学脱硫法

力化学是指依靠机械力化学反应原理,通过机械应力诱发化学反应和材料结构变化,产生的活性自由基与存在基体内的化学再生剂反应,以达到破坏三维网状结构的脱硫目的[8]。其机械应力必须达到或超过S-S键、C-S键的键能以产生自由基。该方法具有再生胶性能好、对环境影响小的特点。关于力化学再生废橡胶的前期工作表明,力化学剪切脱硫及其相关技术是一种很好的脱硫再生技术,而且随着各种新型脱硫再生剂的研发和发现,必定会对力化学再生废橡胶起到极大的促进作用[18]。

三元乙丙橡胶脱硫工艺

丁苯橡胶生产工艺

丁苯橡胶的生产工艺 (2011-10-03 23:05:53)转载▼ 标签:丁苯橡胶中顺苯乙烯丁二烯乳液聚合转化率橡胶教育 1.1 丁苯橡胶的分类 丁苯橡胶品种繁多,如按聚合方法、聚合温度、辅助单体含量及充填剂等的不同,丁苯橡胶简分为下列几类。 ①按聚合方法和条件分类 可以分为乳液聚丁苯橡胶和溶液聚丁苯橡胶;乳聚丁苯橡胶开发历史悠久, 生产和加工工艺成熟, 应用广泛, 其生产能力、产量和消耗量在丁苯橡胶中均占首位。溶聚丁苯橡胶是兼具多种综合性能的橡胶品种, 其生产工艺与乳聚丁苯橡胶相比, 具有装置适应能力强、胶种多样化、单体转化率高、排污量小、聚合助剂品种少等优点, 是今后的发展方向。 乳液聚丁苯橡胶又可以分为高温乳液聚合丁苯橡胶和低温乳液聚合丁苯橡胶,后者应用较广,前者趋于淘汰。 在生产工艺上,乳液聚合丁苯橡胶更加成熟,因此本文主要介绍低温乳液聚合生产丁苯橡胶的生产工艺。 ②按填料品种分类 可以分为充炭黑丁苯橡胶、充油丁苯橡胶和充炭黑充油丁苯橡胶等。 ③按苯乙烯含量分类 丁苯橡胶—10、丁苯橡胶—30、丁苯橡胶—50等,其中数字为苯乙烯聚合时的含量(质量),最常用的是丁苯橡胶—30 1.2 丁苯橡胶的结构

典型丁苯橡胶的结构特征如表一: 表一典型丁苯橡胶的结构特征 ①大分子宏观结构包括 单体比例、平均相对分子质量及分布、分子结构的线性或非线性,凝胶含量等。 ②微观结构主要包括 丁二烯链段中顺式—1,4、反式—1,4和1,2—结构(乙烯基)的比例,苯乙烯、丁二烯单元的分布等。 ③无定形聚合物 因掺杂有苯乙烯链节,所以丁苯橡胶的主体结构不规整,不易结晶。 ④丁二烯的微观结构的变化对丁苯橡胶性能的影响不大 在丁苯橡胶硫化时,丁二烯链节中顺式—1,4和反式—1,4两种结构会发生异构而相互转化,最后可达到一个平衡态。又在低温丁苯和高温丁苯中1.2—丁二烯链节的含量相差不太大.所以丁二烯微观结构的变化对丁苯橡胶性能的影响不大。 ⑤苯乙烯含量与玻璃化转变温度 丁苯橡胶的玻璃化温度取决于苯乙烯均聚物的含量。乙烯基的含量越低,玻璃化温度越低。可以按需要的比例从100%的丁二烯(顺式、反式的玻璃化温度都是-100℃)调够到100%的聚苯乙烯(玻璃化温度为90℃)。玻璃化温度对硫化橡胶的性质起重要作用,大部分乳液聚合丁苯橡胶含苯乙烯为23.5%,这种含量的丁苯橡胶具有较好的综合物理机械性能。 ⑥低温丁苯橡胶性能优于高温丁苯橡胶 高温(50℃)聚合时.支化较严重.凝胶物含量较高;在同等分子量下.分子量

资源综合利用再生橡胶生产线项目可行性研究报告

*********(****)橡胶轮胎有限公司 橡胶再生 可行性研究报告 *********(****)橡胶轮胎有限公司

1总论 1.1 概述 1.1.1项目名称、主办单位、企业性质和法人 1 项目名称:*********(****)橡胶轮胎有限公司橡胶再生可行性研究报告 2 建设地点:****省****县工业园区 3 主办单位:*********(****)橡胶轮胎有限公司 4 企业性质:民营 5 企业法人:****** 1.1.2可行性研究报告编制的依据和原则 1 编制依据 (1) *********(****)橡胶轮胎有限公司:《橡胶再生可行性研究报告编制委托书》; (2) 《化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定(2005)》; (3) 《中华人民共和国循环经济促进法》 (4) 《****省资源综合利用条例》 (5) 《建设项目经济评价方法与参数(第三版)》。 (6) 《中国资源综合利用技术政策大纲》 (7) 建设单位提供的有关资料。 2 编制原则 (1) 遵循国民经济长期规划和地区行业规划的要求,站在公正立场

上,对项目在技术上、工程和经济上是否合理和可行,进行全面分析和论证。 (2) 贯彻执行节约用地原则。 (3) 严格遵循环保安全和“三同时”的要求及“三废”排放标准。 (4) 采用国内外较先进的工艺和设备,节能降耗,降低成本,努力做到投资省、见效快。 1.1.3 项目提出的背景、投资必要性和经济意义 1.1.3.1项目提出的背景 工业经济的发展带来了社会的进步,同时也带来了问题。不能不引起人们关注。一方面,需求飞速增长带动经济的发展,另一方面,也产生了巨大的资源消耗与环境污染。面对资源逐渐枯竭、环境日益恶化的地球,人们开始寻找既能保护环境又可以发展经济的途径,循环经济正是解决此问题的良好模式。21世纪,人类进入知识经济、循环经济时代。世界各国正把“发展循环经济”和“建立循环型社会”作为实现可持续发展的重要途径。所谓循环经济,是一种建立在物质不断循环利用基础上的经济发展模式,它要求把经济活动按照自然生态系统的模式组织成一个“资源——产品—再生资源”的物质反复循环流动的过程,使得整个经济系统及生产、消费过程中基本上不产生或者很少产生废弃物,它要求以废旧物资“减量化,无害化,资源化,再使用,再循环”为社会经济活动的行为准则。 随着汽车工业的飞速发展,一个新的问题摆在我们面前容不得半点忽视,那就是对废旧轮胎的管理与处理。废旧轮胎具有很强的抗热、

硅橡胶工业发展现状

本文摘自再生资源回收-变宝网() 硅橡胶工业发展现状 自1943年美国道康宁(DC)公司首先实现有机氯硅烷工业化生产以来,经过50多年的发展,在当今国际有机硅市场上形成DC、GE、R-P、Wacker、信越公司五强的新局面。世界上大型有机硅专业公司有十多家,甲基氯硅烷的生产规模越来越大,各种硅油及二次加工品、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂、硅烷表面活性剂等为各个工业部门广泛应用,有机硅产品品种规格多达5000余种,产量和销售额与日俱增。近30年来,有机硅工业产品的增长率保持在8%~15%,远远超过一般国家国民经济的增长率。目前有机硅在我国的应用已很广泛,数量和品种持续增长,应用领域不断拓宽,我国已成为有机硅产品最具潜力的市场。 1、热硫化硅橡胶 由于各国各地区产业结构不同,有机硅的高层结构也不尽相同,如美国硅橡胶占有机硅市场的25~30%、欧洲约占40%、日本则超过50%,其中近一半为热硫化硅橡胶,我国硅橡胶占的比例更大,约60%。在我国,热硫化硅橡胶主要用于电子电气工业、办公自动化装备及汽车工业,随着国民经济的发展,对热硫化硅橡胶的需求正以每年不低于20%的速度增长。 热硫化硅橡胶生产技术复杂,产品附加值高,在世界有机硅市场上,其销售量份额约占10%,销售额则高达30~40%。热硫化硅橡胶的用途可大致分为挤出成型制品35%,模压制品30%,电线电缆用30%,涂覆材料用5%,消费量增长率为4~6%。在发达国家,热硫化硅橡胶生胶及混炼胶的生产规模和生产技术已达到较高水平,早在60年代初期美国DowCorning公司就有了千吨级连续聚合装置。在我国最早从事热硫化硅橡胶研究和和生产的单位主要有晨光化工研究院和吉化公司研究院等,第一套生产装置建于1960年,生产规模为5t/a。到现在,全国已建成生胶生产装置40多套,总生产

废旧橡胶处理及资源化利用现状知识讲解

废旧橡胶处理及资源化利用现状

废旧橡胶处理及资源化利用现状 黄斯乔1 (1. 北京大学环境科学与工程学院,北京 100871) 摘要:废旧橡胶是橡胶制品老化、磨损、报废后产生的固体废弃物,其中含有大量可循环利用的有价资源。对此如果处理不当,会引发一系列环境问题。本文综述了目前废旧橡胶制品处理、回收和循环利用的现状和发展趋势,主要包括废旧橡胶的直接利用、磨成胶粉后利用、通过再生胶重新利用、热分解后利用以及燃烧等。并根据资源化利用的实际需求,对未来该领域的研究与发展提出了问题及建议。 关键词:环境工程;废旧橡胶;资源循环利用;再制造;问题及建议 中图分类号:TQ330 Current Status of Waste Rubber Treatment and Resourcefication Process HUANG Si-qiao1 (1.College of Environmental Science and Engineering ,Peking University,Beijing 100871) Abstract:Waste rubber,a kind of solid waste generated after rubber products′aging,wearing,tearing,and scraping,contains large amounts of recyclable resources . Unproper treatment on waste rubber products might lead to a series of environment problems. This paper introduces the main method and developing trend of waste rubberproducts processing,reclaiming and recycling,including the directly use of scrap rubber,recycling via grinding to rubber powder,de-sculpturing to produce regenerated rubber,pyrolysis and combustion. Based on the actual needs of resource utilization,a series of problems and suggestions on future research and development in this field are put forward in this paper. Key words: environmental engineering; waste rubber; recycling utilization of resource; remanufacturing;problems and suggestions 0 引言 随着工业和现代文明的发展,各种工业和生活废弃物的处理已经成为人们所面对的一大难题。废旧橡胶是固体废弃物的一种,主要来源为废旧橡胶制品及橡胶制品生产过程中的边角料,其数量在废旧高分子材料中居第二位(仅次于废旧塑料)。据统计,2012年我国产生废旧轮胎2.8亿条,总重量1018万吨,数量居世界第一。但经正规渠道回收部分不足50%。其中30%以上被当作垃圾进行焚烧、填埋或闲置堆积[1]。这不仅会占用土地资源,向环境中释放有害物质,污染土壤及地下水,而且橡胶废弃物中含有的橡胶弹性体、织物、聚酯、金属等有价资源无法循环利用,造成巨大的资源浪费。 中国是世界上最大的橡胶消费国,消费规模已连续12年居世界首位。2012年,我国汽车产量和销量均超过1800万辆,超过日美之和,生产所需轮胎的橡胶

废旧橡胶回收利用的方法

来源于:财富网废旧橡胶回收利用的方法 废旧橡胶的回收利用主要有两种方法:通过机械方法将废旧轮胎粉碎或研磨成微粒,即所谓的胶粒和胶粉;通过脱硫技术破坏硫化胶化学网状结构制成所谓的再生橡胶。本文简单介绍一下胶粉的生产技术。 1、胶粉的制造方法 废橡胶的预加工。废旧橡胶制品中一般都会有纤维和金属等非橡胶骨架材料,加之橡胶制品种类繁多。所以在废旧橡胶粉碎前都要进行预先加工处理,其中包括分拣、去除、切割、清洗等加工。对废旧橡胶还要进行检验、分类,对不同类别、不同来源的废橡胶及其制品按要求分类,最理想是采用回收管理循环方法,根据废胶来源有目的地进行处理。对于废轮胎这类体积较大的制品,则要除去胎圈,亦有采用胎面分离机将胎面与胎体分开。胶鞋主要回收鞋底,内胎则要除去气门咀等。 经过分拣和除去非橡胶成分的废橡胶,由于长短不一,厚薄不均,不能直接进行粉碎,必须对废橡胶切割。国外对轮胎普遍采用整胎切块机切成25MMX25MM不等胶块。 废橡胶特别是轮胎、胶鞋类制品,由于长期与地面接触,夹杂着很多泥沙等杂质,则应先采用转桶洗涤机进行清洗,以保证胶粉的质量。 冷冻粉碎法。低温冷冻粉碎法的基本原理是:橡胶等高分子产材料处在玻璃化温度(TG)以下时,它本身脆化,此时受机械作用很容易被粉碎成粉末状物质,硫化胶粉即按此原理制成的。 冷冻粉碎工艺有两种:一种是低温冷冻粉碎工艺。另一种是低温和常温并用粉碎工艺。前者是利用液氮为制冷介质。使废橡胶深冷后用锤式粉碎机或辊筒粉碎机进行低温粉碎。微细橡胶粉生产线即是采用后一种方法进行生产的。利用液氮深冷技术把废旧轮胎加工成80目以上的微细橡胶粉,其生产过程中的温度、速度、过载均为闭环连锁微机控制,对环境无污染。该生产线的生产全过程均采用以压缩空气为动力的送料器和封闭式管道输送,除废旧轮胎投入和产品包装时与空气接触外,全线均为封闭状态。另外,由于采用冷冻法生产,无高温气味,所以不产生二次污染。并通过微细胶粉和粗粉的热交换过程达到了充分利用能源、降低能耗即降低产品成本的目的。 常温粉碎法。废橡胶经过预加工后进行常温粉碎,一般分粗碎和细碎。目前中国的再生胶工厂中常采用两种粉碎方式,一种是粗碎和细碎在同一台设备上完成;另一种是粗碎和细碎在两台不同的设备上完成。前者适合于小型工厂的生产厂生产。 粗碎和细碎同时进行的方式:进行该操作的两个辊筒其中一个表面带有沟槽,另一个表面无沟槽,即为沟光辊机。首先通过输送带将洗涤后的胶块送入两辊筒间进行破胶,然后将破碎后的胶块和胶粉落入设备底部的往复筛中过筛,达到粒度要求的从筛网落下,通过输送器入仓;未达到要求的胶块,通过翻料再进入沟光辊机中继续进行破碎。

橡胶的再生及利用

橡胶的再生及利用 众所周知,绝在部分橡胶是难以彻底自然降解的高分子,如不能有效地处理其大量的废弃物,将会危及地球的生态环境,严重影响人们正常的生产和生活。而“高分子废弃物”实质上又是人类宝贵的再生资源,所以许多国家都在致力于回收和综合开发利用废旧高分子材料的工作。 自1839年橡胶工业诞生时起,废旧橡胶的处理问题就客观的摆到人们面前[1]。在人类社会步入能源相对短缺和环境污染严重的时期,提出对橡胶的再生与利用更有现实意义。我国已经把资源的综合利用作为一项重大的技术经济政策来抓,尤其重视对再生资源的回收利用。 1 废旧橡胶及回收利用情况 废橡胶是固体废弃物的一种,其来源主要是报废的轮胎、胶管、胶鞋、工业杂品等,另外一部分来自橡胶制品厂生产过程中产生的边角料和废品。在众多的废旧橡胶中废旧橡胶中废旧轮胎大约占60%~70%。 美国废旧轮胎(占其国内每年使用橡胶的70%)占固体废料总量的1%,擗估计,美国和欧洲年产生的废旧轮胎达到48万t[2],日本每年约产生96万t废橡胶,其中60%是废轮胎[3]。 我国是世界上橡胶消耗量最大的国家之一,仅次于美国和日本,居世界第三[4]。我国每年约产生69万t废橡胶,废橡胶的产生量约为橡胶制品生产量的40%,回收量一般为废橡胶产生量的50%以下[3]。 废旧橡胶占固体废弃物的比例越来越大(主要是废弃轮胎的增加)。需有效地解决其回收利用问题。所以,废旧橡胶的再生应用已不是区域性问题,而被视作一个国家的发展水平问题[5]。国外从本世纪70年代起开始研究废橡胶再生处理问题,现废橡胶回收再利用技术在发达国家已较成熟,而我国尚处在不断改进和提高的过程中。目前,我国废旧橡胶利用的主要方法是制造再生胶,约占95%[2]。 2 橡胶的回收利用方法 2.1 再生胶 再生胶是橡胶回收利用的最古老、最常见的方法。从19世纪叶开始,至今再生胶技术已较为成熟。 2.2 硫化胶粉 硫化胶粉最大的特点是加工过程简单,其与制造再生胶相比:1)省去了脱硫、精炼等工序,可节省大量专用设备、厂房、动力和人力;2)省去了软化剂、活化剂、增粘剂等加工助剂,节省原材料;3)不存在废水、废气、粉尘等污染。此外,精细胶粉硫化的的性能优于再生胶,可

乳液聚合丁苯橡胶配方设计方案

设计任务书 1.课程设计的目的 通过课程设计,旨在使学生了解聚合物配方设计的方法、过程及意义,初步掌握聚合物配方设计的主要程序及方法,锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力、收集和查阅文献资料的能力、分析和解决工程实际问题的能力、独立工作和创新能力。 课程设计的任务是学生能综合运用所学理论知识和所掌握的各种技能,通过独立思考和锐意创新,在规定的时间内完成指定的聚合物配方的设计任务,并通过设计说明书正确表述。 2.设计任务及要求 2.1设计题目 低温乳液聚合丁苯橡胶 2.2设计任务 通过对低温乳液聚合丁苯橡胶进行合成工艺设计,编制文献综述和设计说明书。 3.设计要求 3.1设计说明书的内容与顺序: 1、封面<包括题目、学生班级、学生姓名、指导教师姓名等) 2、设计任务书 3、目录 4、正文 4.1 绪论:所选课题的简要概述及进展、设计任务的目的及意义、设计结果简述 4.2 设计内容 4.3 实施方案 4.4 预期达到的主要技术指标 4.5 预期工作进度 4.5 工艺流程图<带控制点的工艺流程图)及其说明 4.6 设计结果概要 4.7 设计体会及今后的改进意见 5、参考文献 6、主要符号说明<必须注明意义和单位)

说明书必须书写工整、图文清晰。说明书中所有公式必须写明编号。 3.2工艺流程图设计图纸的要求: 要求画“生产装置工艺流程图”一张,图纸大小为A2。 本图应表示出装置、单元设备、辅助设备和机器、管道、物料流向。 以线条和箭头表示物料流向,并以指引线表示物料的流量、温度和组成等。辅助物料的管线以较细的线条表示。 工艺物料管道用粗实线,辅助物料管道用中粗线,其他用细实线。横向管道标注在管道上方,竖向管道标注在管道右侧。辅助物料<如冷却水、加热蒸汽等)的管线以较细的线条表示。 图表和表格中的所有文字写成长仿宋体。 设备以细实线绘制,画出能够显示形状特征的主要轮廓。设备的高低和楼面高低的相对位置一般也按比例绘制。设备的位号、名称标注在相应设备图形的上方或下方,或以指引线引出设备编号,在专栏中注明每个设备的位号、名称等。 要求工艺流程图有相应的标题栏,主要包括说明设备名称、图号、比例、设计单位、设计人、审校人等。 本设计标题栏规定如下所示: 图纸要求:投影正确、布置合理、线型规范、字迹工整。 3.3参考文献的格式: 期刊类:<序号)作者1,作者2,……作者n,文章名,期刊名<版本),出版年,卷次<期次)。 图书类:<序号)作者1,作者2,……作者n,书名,版本,出版地:出版社,出版年。

变色硅胶的再生处理

变色硅胶的再生处理 无机硅胶是一种高活性吸附材料呈透明或乳白色粒状固体。具有开放的多孔结构,吸附性强,能吸附多种物质。如吸收水分,吸湿量约达40%。 蓝色硅胶——如加入氯化钴,干燥时呈蓝色,吸水后呈红色,。蓝色硅胶由于含有少量的氯化钴,有毒,应避免和食品接触和吸入口中,如发生中毒事件应立即找医生治疗。 硅胶在使用过程中因吸附了介质中的水蒸汽或其他有机物质,吸附能力下降,可通过再生后重复使用。 一、硅胶吸附水蒸汽后的再生 硅胶吸附水份后,可通过热脱附方式将水份除去,加热的方式有多种,如电热炉、烟道余热加热及热风干燥等。 脱附加热的温度控制在120--180℃为宜,对于蓝胶指示剂、变色硅胶、DL型蓝色硅胶则控制在100--120℃为宜。各种工业硅胶再生时的最高温度不应超过以下限度:粗孔硅胶不得高于600℃; 细孔硅胶不得高于200℃; 蓝胶指标剂(或变色硅胶)不得高于120℃; 硅铝胶不得高于350℃。 再生后的硅胶,其水份一般控制在2%以下即可重新投入使用。 二、硅胶吸附有机杂质后的再生 ⒈焙烧法 对于粗孔硅胶,可放在焙烧炉内逐渐升温至500--600℃,约经6—8小时至胶粒呈白色或黄褐色即可。对细孔硅胶,焙烧温度不能超过200℃。 ⒉漂洗法 将硅胶在饱和水蒸汽中吸附达到饱和后放热水中浸泡漂洗,并可结合使用洗涤剂以除去废油或其它有机杂质,再经净水洗涤后烘干脱水。 ⒊溶剂冲洗法 根据硅胶吸附有机物种类,选用适当的溶剂将吸附在硅胶内的有机物溶出,然后将硅胶加热以脱除溶剂。 三、硅胶再生应注意的问题 ⒈烘干再生时应注意掌握逐渐提高温度,以免剧烈干燥引起胶粒炸裂,降低回收率。 ⒉对硅胶焙烧再生时,温度过高会引起硅胶孔结构的变化而明显降低其吸附效果,影响使用价值。对于蓝胶指示剂或变色硅胶,脱附再生的温度应不超过120℃,否则会因显色剂逐步氧化而失去显色作用。 ⒊经再生后的硅胶一般应过筛除去微细颗粒,以使颗粒均匀。 贮存与包装 硅胶具有强的吸湿能力,因此应贮存在干燥地方,包装物与地面之间要有搁架。包装物有钢桶、纸桶、纸箱、塑料瓶、聚乙烯塑料复合袋、柔性集装袋等。运输过程中应避免雨淋、受潮和曝晒。 变色硅胶干燥时为蓝色,受潮后变粉红色,可以在120℃烘受潮的硅胶待其变蓝后反复使用,直至破碎不能用为止。

橡胶材料的回收利用

废旧橡胶的回收利用主要有两种方法:通过机械方法将废旧轮胎粉碎或研磨成微粒,即所谓的胶粒和胶粉;通过脱硫技术破坏硫化胶化学网状结构制成所谓的再生橡胶。本文简单介绍一下胶粉的生产技术。 1.胶粉的制造方法 废橡胶的预加工。废旧橡胶制品中一般都会有纤维和金属等非橡胶骨架材料,加之橡胶制品种类繁多.所以在废旧橡胶粉碎前都要进行预先加工处理,其中包括分拣、去除、切割、清洗等加工。对废旧橡胶还要进行检验、分类,对不同类别、不同来源的废橡胶及其制品按要求分类,最理想是采用回收管理循环方法,根据废胶来源有目的地进行处理。对于废轮胎这类体积较大的制品,则要除去胎圈,亦有采用胎面分离机将胎面与胎体分开。胶鞋主要回收鞋底,内胎则要除去气门咀等。 经过分拣和除去非橡胶成分的废橡胶,由于长短不一,厚薄不均,不能直接进行粉碎,必须对废橡胶切割。国外对轮胎普遍采用整胎切块机切成25MMX25MM 不等胶块。 废橡胶特别是轮胎、胶鞋类制品,由于长期与地面接触,夹杂着很多泥沙等杂质,则应先采用转桶洗涤机进行清洗,以保证胶粉的质量。 冷冻粉碎法。低温冷冻粉碎法的基本原理是:橡胶等高分子产材料处在玻璃化温度(TG)以下时,它本身脆化,此时受机械作用很容易被粉碎成粉末状物质,硫化胶粉即按此原理制成的。 冷冻粉碎工艺有两种:一种是低温冷冻粉碎工艺。另一种是低温和常温并用粉碎工艺。前者是利用液氮为制冷介质.使废橡胶深冷后用锤式粉碎机或辊筒粉碎机进行低温粉碎。微细橡胶粉生产线即是采用后一种方法进行生产的。利用液氮深冷技术把废旧轮胎加工成80目以上的微细橡胶粉,其生产过程中的温度、速度、过载均为闭环连锁微机控制,对环境无污染。该生产线的生产全过程均采用以压缩空气为动力的送料器和封闭式管道输送,除废旧轮胎投入和产品包装时与空气接触外,全线均为封闭状态。另外,由于采用冷冻法生产,无高温气味,所以不产生二次污染。并通过微细胶粉和粗粉的热交换过程达到了充分利用能源、降低能耗即降低产品成本的目的。 常温粉碎法。废橡胶经过预加工后进行常温粉碎,一般分粗碎和细碎。目前中国的再生胶工厂中常采用两种粉碎方式,一种是粗碎和细碎在同一台设备上完成;另一种是粗碎和细碎在两台不同的设备上完成。前者适合于小型工厂的生产厂生产。 粗碎和细碎同时进行的方式:进行该操作的两个辊筒其中一个表面带有沟槽,另一个表面无沟槽,即为沟光辊机。首先通过输送带将洗涤后的胶块送入两辊筒间进行破胶,然后将破碎后的胶块和胶粉落入设备底部的往复筛中过筛,达到粒度要求的从筛网落下,通过输送器入仓;未达到要求的胶块,通过翻料再进入沟光辊机中继续进行破碎。 粗碎和细碎在两台设备上进行的方式:粗碎在两只辊筒表面都带有沟槽的沟辊机上进行,粗碎过的胶块大小一般在6-8MM。然后进入光辊细碎机上进行细碎,其

硅橡胶工业发展现状

本文摘自再生资源回收-变宝网(https://www.360docs.net/doc/574445066.html,) 硅橡胶工业发展现状 自1943年美国道康宁(DC)公司首先实现有机氯硅烷工业化生产以来,经过50多年的发展,在当今国际有机硅市场上形成DC、GE、R-P、Wacker、信越公司五强的新局面。世界上大型有机硅专业公司有十多家,甲基氯硅烷的生产规模越来越大,各种硅油及二次加工品、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂、硅烷表面活性剂等为各个工业部门广泛应用,有机硅产品品种规格多达5000余种,产量和销售额与日俱增。近30年来,有机硅工业产品的增长率保持在8%~15%,远远超过一般国家国民经济的增长率。目前有机硅在我国的应用已很广泛,数量和品种持续增长,应用领域不断拓宽,我国已成为有机硅产品最具潜力的市场。 1、热硫化硅橡胶 由于各国各地区产业结构不同,有机硅的高层结构也不尽相同,如美国硅橡胶占有机硅市场的25~30%、欧洲约占40%、日本则超过50%,其中近一半为热硫化硅橡胶,我国硅橡胶占的比例更大,约60%。在我国,热硫化硅橡胶主要用于电子电气工业、办公自动化装备及汽车工业,随着国民经济的发展,对热硫化硅橡胶的需求正以每年不低于20%的速度增长。 热硫化硅橡胶生产技术复杂,产品附加值高,在世界有机硅市场上,其销售量份额约占10%,销售额则高达30~40%。热硫化硅橡胶的用途可大致分为挤出成型制品35%,模压制品30%,电线电缆用30%,涂覆材料用5%,消费量增长率为4~6%。在发达国家,热硫化硅橡胶生胶及混炼胶的生产规模和生产技术已达到较高水平,早在60年代初期美国DowCorning公司就有了千吨级连续聚合装置。在我国最早从事热硫化硅橡胶研究和和生产的单位主要有晨光化工研究院和吉化公司研究院等,第一套生产装置建于1960年,生产规模为5t/a。到现在,全国已建成生胶生产装置40多套,总生产

橡胶的再生及利用

橡胶的再生及利用 Prepared on 24 November 2020

橡胶的再生及利用 众所周知,绝在部分橡胶是难以彻底自然降解的高分子,如不能有效地处理其大量的废弃物,将会危及地球的生态环境,严重影响人们正常的生产和生活。而“高分子废弃物”实质上又是人类宝贵的再生资源,所以许多国家都在致力于回收和综合开发利用废旧高分子材料的工作。 自1839年橡胶工业诞生时起,废旧橡胶的处理问题就客观的摆到人们面前[1]。在人类社会步入能源相对短缺和环境污染严重的时期,提出对橡胶的再生与利用更有现实意义。我国已经把资源的综合利用作为一项重大的技术经济政策来抓,尤其重视对再生资源的回收利用。 1 废旧橡胶及回收利用情况 废橡胶是固体废弃物的一种,其来源主要是报废的轮胎、胶管、胶鞋、工业杂品等,另外一部分来自橡胶制品厂生产过程中产生的边角料和废品。在众多的废旧橡胶中废旧橡胶中废旧轮胎大约占60%~70%。 美国废旧轮胎(占其国内每年使用橡胶的70%)占固体废料总量的1%,擗估计,美国和欧洲年产生的废旧轮胎达到48万t[2],日本每年约产生96万t废橡胶,其中60%是废轮胎[3]。 我国是世界上橡胶消耗量最大的国家之一,仅次于美国和日本,居世界第三[4]。我国每年约产生69万t废橡胶,废橡胶的产生量约为橡胶制品生产量的40%,回收量一般为废橡胶产生量的50%以下[3]。 废旧橡胶占固体废弃物的比例越来越大(主要是废弃轮胎的增加)。需有效地解决其回收利用问题。所以,废旧橡胶的再生应用已不是区域性问题,而被视作一个国家的发展水平问题[5]。国外从本世纪70年代起开始研究废橡胶再生处理问题,现废橡胶回收再利用技术在发达国家已较成熟,而我国尚处在不断改进和提高的过程中。目前,我国废旧橡胶利用的主要方法是制造再生胶,约占95%[2]。 2 橡胶的回收利用方法 2.1 再生胶 再生胶是橡胶回收利用的最古老、最常见的方法。从19世纪叶开始,至今再生胶技术已较为成熟。 2.2 硫化胶粉 硫化胶粉最大的特点是加工过程简单,其与制造再生胶相比:1)省去了脱硫、精炼等工序,可节省大量专用设备、厂房、动力和人力;2)省去了软化剂、活化剂、增粘剂等加工助

丁苯橡胶

丁苯橡胶 丁苯橡胶是由1,3-丁二烯与苯乙烯共聚而得的高聚物,简称SBR,是一种综合性能较好的产量和消耗量最大的通用橡胶。 其工业生产方法有乳液聚合法和溶液聚合法,其中主要是采用乳液聚合生产的丁苯橡胶。主要产品有:低温丁苯橡胶、高温丁苯橡胶、低温丁苯橡胶炭黑母炼胶、低温充油丁苯橡胶、高苯乙烯丁苯橡胶、液体丁苯橡胶等。 采用溶液聚合生产的丁苯橡胶有烷基锂引发、醇烯络合物引发、锡偶联、高反式等丁苯橡胶。下面重点介绍低温丁苯橡胶的生产工艺技术。 一、主要原料 1、1,3-丁二烯 1,3-丁二烯的结构式为:CH2=CH-CH=CH2 1,3-丁二烯是最简单的共轭双烯烃。在常温、常压下为无色气体,有特殊气味,有麻醉性,特别刺激粘膜。容易液化,易溶于有机溶剂。相对分子质量为54.09,相对密度0.6211,熔点-108.9℃,沸点-4.5℃。性质活泼,容易发生自聚反应,因此在贮存、运输过程中要加入叔丁邻苯二酚阻聚剂。与空气混合形成爆炸性混合物,爆炸极限为2.16%~11.47%(体积)。是合成橡胶、合成树脂等的原料。 2丁苯橡胶 1,3-丁二烯主要由丁烷、丁烯脱氢,或碳四馏分分离而得。 2、苯乙烯 二、丁苯橡胶的生产原理与工艺 1、聚合原理 丁二烯与苯乙烯在乳液中按自由基共聚合反应机理进行聚合反应。在典型的低温乳液聚合共聚物大分子链中顺式约占9.5%,反式约占55%,乙烯基约占12%。如果采用高温乳液聚合,则其产物大分子链中顺式约占16.6%,反式约占46.3%,乙烯基约占13.7%。 2.低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺 (1)典型配方

(2)条件确定 分散介质一般以水为分散介质。要求必须采用去离子水,以保证乳液的稳定和聚合产物的质量。用量一般为单体量的60%~300%,水量多少体系的稳定性和传热都有影响,水量少,乳液稳定性差,不利于传热;尤其在低温下聚合这种影响更大,因此,低温乳液聚合生产丁苯橡胶要求乳液的浓度低一些为好,一般控制单体与水的比值为1∶1.05~1∶1.8(物质的量的比),而高温乳液聚合则为1∶2.0~1∶2.5。 单体纯度丁二烯的纯度>99%。对于由丁烷、丁烯氧化脱氢制得的丁二烯中丁烯含量≯1.5%,硫化物≯0.01%,羰基化合物≯0.006%;对于石油裂解得到的丁二烯中炔烃的含量≯0.002%,以防止交联增加丁苯橡胶的门尼粘度。阻聚剂低于0.001%时对聚合没有明显影响,当高于0.01%时,要用浓度为10%~15%的NaOH溶液于30℃进行洗涤除去。苯乙烯的纯度>99%,并且不含二乙烯基苯。 聚合温度与聚合采用的引发剂体系有关。低温乳液聚合生产丁苯橡胶采用氧化-还原引发体系,可以在5℃或更低温度下(-10℃~-18℃)进行,同时,链转移少,产物中低聚物和支链少,反式结构可达70%左右。低温乳液聚合所得到的丁苯橡胶又称为冷丁苯橡胶。如果采用K2S2O8为引发剂,反应温度为50℃,反应转化率为72%~75%。低温

废旧橡胶回收利用的方法

来源于:注塑财富网https://www.360docs.net/doc/574445066.html, https://www.360docs.net/doc/574445066.html, 废旧橡胶回收利用的方法 废旧橡胶的回收利用主要有两种方法:通过机械方法将废旧轮胎粉碎或研磨成微粒,即所谓的胶粒和胶粉;通过脱硫技术破坏硫化胶化学网状结构制成所谓的再生橡胶。本文简单介绍一下胶粉的生产技术。 1、胶粉的制造方法 废橡胶的预加工。废旧橡胶制品中一般都会有纤维和金属等非橡胶骨架材料,加之橡胶制品种类繁多。所以在废旧橡胶粉碎前都要进行预先加工处理,其中包括分拣、去除、切割、清洗等加工。对废旧橡胶还要进行检验、分类,对不同类别、不同来源的废橡胶及其制品按要求分类,最理想是采用回收管理循环方法,根据废胶来源有目的地进行处理。对于废轮胎这类体积较大的制品,则要除去胎圈,亦有采用胎面分离机将胎面与胎体分开。胶鞋主要回收鞋底,内胎则要除去气门咀等。 经过分拣和除去非橡胶成分的废橡胶,由于长短不一,厚薄不均,不能直接进行粉碎,必须对废橡胶切割。国外对轮胎普遍采用整胎切块机切成25MMX25MM不等胶块。 废橡胶特别是轮胎、胶鞋类制品,由于长期与地面接触,夹杂着很多泥沙等杂质,则应先采用转桶洗涤机进行清洗,以保证胶粉的质量。 冷冻粉碎法。低温冷冻粉碎法的基本原理是:橡胶等高分子产材料处在玻璃化温度(TG)以下时,它本身脆化,此时受机械作用很容易被粉碎成粉末状物质,硫化胶粉即按此原理制成的。 冷冻粉碎工艺有两种:一种是低温冷冻粉碎工艺。另一种是低温和常温并用粉碎工艺。前者是利用液氮为制冷介质。使废橡胶深冷后用锤式粉碎机或辊筒粉碎机进行低温粉碎。微细橡胶粉生产线即是采用后一种方法进行生产的。利用液氮深冷技术把废旧轮胎加工成80目以上的微细橡胶粉,其生产过程中的温度、速度、过载均为闭环连锁微机控制,对环境无污染。该生产线的生产全过程均采用以压缩空气为动力的送料器和封闭式管道输送,除废旧轮胎投入和产品包装时与空气接触外,全线均为封闭状态。另外,由于采用冷冻法生产,无高温气味,所以不产生二次污染。并通过微细胶粉和粗粉的热交换过程达到了充分利用能源、降低能耗即降低产品成本的目的。 常温粉碎法。废橡胶经过预加工后进行常温粉碎,一般分粗碎和细碎。目前中国的再生胶工厂中常采用两种粉碎方式,一种是粗碎和细碎在同一台设备上完成;另一种是粗碎和细碎在两台不同的设备上完成。前者适合于小型工厂的生产厂生产。 粗碎和细碎同时进行的方式:进行该操作的两个辊筒其中一个表面带有沟槽,另一个表面无沟槽,即为沟光辊机。首先通过输送带将洗涤后的胶块送入两辊筒间进行破胶,然后将破碎后的胶块和胶粉落入设备底部的往复筛中过筛,达到粒度要求的从筛网落下,通过

废硅橡胶的回收

废硅橡胶的回收 (南通大学化学化工学院高分子材料与工程132 朱梦成1308052064) [摘要]阐述了回收废硅橡胶的不同方法,并分析了各自的优缺点。 [关键词]废硅橡胶;回收;环硅氧烷 高聚物废料的形成大多是在生产和消费之后。考虑到全球环境问题和节能问题,废料处理是一个不能忽视的问题。废旧硅橡胶大都交联,但交联密度不大;因而通过适度的解聚(俗称裂解)反应可将其转化成能再次配合加工硫化应用的胶料;也可将其裂解成二甲基环硅氧烷混合物(DMC)乃至硅烷单体再使用;还可以将其直接破碎成硅橡胶微粉,用作橡胶及塑料的改性填料,达到降低产品成本、改进某些性能的目的。在聚合反应中DMC和高聚物之间是热动力学平衡[1]。在酸性和碱性催化剂存在下线性二甲基硅氧烷(PDMS)被裂解并不断从反应体系中移走,得到DMC,所以,高聚物也可以转化为DMC。裂解废硅橡胶回收DMC 就是根据这一原理。裂解硫化硅橡胶的主要问题是由于网状结构的存在,尽管有催化剂,裂解速率还是非常慢。能推动裂解反应的主要手段是在300℃以上并在惰性气体环境中进行[2-4]及在裂解中使用溶剂[5]。后一种方法从能源的角度来看是不可取的,因为在得到产物之前需要先除掉溶剂。另外当利用高沸点溶剂时,很难从平衡裂解混合物中单一的分离出单体溶剂;当溶剂和少量单体分离出后,剩下的PDMS很难在中性的环境下稳定裂解;所以DMC收率很低。 1化学裂解法 1.1碱催化裂解法 在极性溶剂中进行碱催化重排,可大大加快聚硅氧烷的解聚速度。裂解工艺可用间歇法,也可用连续法。可防止反应局部过热通入惰性气体(N2等),减少Si—CH3键断裂及目的物的损失、防止空气进入及避免发生安全事故、强化搅拌。 碱在高温下不仅能裂解Si—O—Si键,同时还能使一定数量的Si—C键裂解,故线性聚合物在碱裂解过程中会形成交联结构的聚合物。在高沸点惰性溶剂中进行裂解可减少Si—C的断裂。 硅橡胶在室温下即可溶于含有氢氧化钾的BuNH2中,反应8~10h后得到聚硅氧烷解聚产物及填料在胺液中的分散液。在随后的分馏中,将胺蒸出后,即可得到含少许高环物的D3及D4馏分,收率达70%~80%。产物可生产硅橡胶 生胶,由后者制得的硫化胶性能符合标准要求[6]。 KOH是裂解废旧硅橡胶回收DMC最常用的催化剂。以前,国内采用此工艺的厂家较多,工业化生产时间也较长。但该催化反应存在几个问题:首先是催化剂用量大;其次是安全性差,用于反应釜内易发生局部反应剧烈,从而引起燃烧和爆炸事故;三是适用范围小,不适用玻璃胶。最近,A.Okua等人发现,以甲苯为溶剂,随着KOH用量的增加,DMC产量先增后降。当nKOH∶n(Si—O)为0.08时,DMC收率最大,达到65%。在无溶剂条件下,nKOH∶n(Si —O)为0.13时,收率为46%。在KOH催化裂解完成后添加酸缓冲剂如KH2PO4和KCOOC6H4COOH,将会显著提高收率(超过80%)[2]。I.Yuko等人在回流条件下,用(CH3)4NOH、乙二胺、正己烷的甲醇混合溶液部分降解和溶解热硫化硅橡胶。正己烷能够完全分离解聚产物悬浮液中的填料;填料分离完后再用KOH溶液过滤,并在减压条件下蒸馏,就能高产率的得到DMC(~78%)。吸附的(CH3)4NOH被裂解成(CH3)3N和CH3OH。分离出的填料经处理后可再次利用而不需进一步纯化。填料的回收产率高达95%[1]。在极性溶剂中进行碱催化裂解,可大大加快硅氧烷解聚的速度,但是一般在有机溶剂中进行,碱催化产物太复杂,产物利用存在困难。

丁苯橡胶的概况

丁苯橡胶的概况 丁苯橡胶的基本概念 丁苯橡胶又称丁苯胶; 英文名:Emulsion-polymerized styrene butadiene rubber、Styrene Butadiene Rubber; 简称:SBR; 分子式:C12H14; 分子量:; CAS号:9003-55-8; 结构式: 图丁苯橡胶分子结构式 丁苯橡胶(SBR) 是最大的通用合成橡胶品种,也是最早实现工业化生产的橡胶之一。它是1,3-丁二烯与苯乙烯的无规共聚物。 丁苯橡胶的综合性能好,是合成橡胶中产量最高、消耗量最大的品种,常与天然橡胶掺混或单独使用。 丁苯橡胶(SBR)按聚合体系可分为乳聚丁苯橡胶(ESBR)和溶聚丁苯橡胶(SSBR)两类。 乳聚丁苯橡胶根据聚合温度的不同,分为高温乳聚丁苯橡胶和低温乳聚丁苯橡胶两大类。一般乳聚丁苯橡胶苯乙烯含量为%,苯乙烯含量高于40%的称为高苯乙烯丁苯橡胶,结合苯乙烯达到70%~90%者则称为高苯乙烯树脂。此外,还有充油乳聚丁苯橡胶和充油充炭黑乳聚丁苯橡胶。乳聚丁苯橡胶主要用于轮胎胎

面胶、胎侧胶,也广泛用于胶带、胶管、胶辊、胶布、鞋底、医疗用品及其他工业制品,并少量用于电线、电缆等非橡胶制品中。 溶聚丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯在烃类溶剂中采用有机锂引发阴离子聚合而制得的共聚物。溶聚丁苯橡胶具有耐磨、耐寒、生热低、回弹性高、收缩性低、色泽好、灰分少、纯度高以及硫化速度快等优点,近年来在发达国家发展较快。溶聚丁苯橡胶有纯溶聚丁苯和充油溶聚丁苯两类。溶聚丁苯橡胶主要用于制造轮胎,制造皮带、刮水板、窗框密封及散热器软管等工业用零部件,制造胶鞋、雨衣、毡布、手套、风衣及气垫床等日用品,应用相当广泛。 溶聚丁苯橡胶是兼具多种综合性能的橡胶品种。其生产工艺与乳聚丁苯橡胶相比,具有装置适应能力强、胶种多样化、单体转化率高、排污量小、聚合助剂品种少等优点,是今后的发展方向。 丁苯橡胶的特性 丁苯橡胶与其它通用橡胶一样,是一种不饱和的烃类高聚物,能溶于大部分溶解度参数相近的烃类溶剂中,而硫化胶仅能溶胀。丁苯橡胶能进行许多聚烯烃型反应,如氧化、臭氧破坏、卤化和氢卤化等。在光、热、氧和臭氧结合作用下,将发生物理化学变化,但其被氧化的作用比天然橡胶缓慢,即使在较高温度下老化反应的速度也较缓慢。光对丁苯橡胶的老化作用不明显,但丁苯橡胶对臭氧的作用比天然橡胶敏感,耐臭氧性比天然橡胶差。丁苯橡胶的低温性能稍差,脆性温度约为-45℃。与其它通用橡胶相似,影响丁苯橡胶电性能的主要因素是配合剂。丁苯橡胶的物理性能列于表。

废橡胶回收

废橡胶现状及回收 橡胶材料在硫化后具有粘弹性、高弹性和电绝缘性,耐久性和耐溶剂性等性能都很优越,广泛应用于人们的生活和生产,其中在汽车轮胎和胶鞋等方面使用最多[1]。橡胶在硫化以后是一种热固性聚合物,由于它在硫化成型过程中,分子链间形成交联键,使整个分子呈空间网络状结构。受到分子链间交联键的作用,分子链无法移动,使橡胶材料不能溶于相关的溶剂中,在加热以后也不会熔化,使其在使用过后难以进行回收成型利用[2]。随着我国工业、农业跟交通运输的高速发展,橡胶的消耗量越来越大。目前,在废旧高分子材料中,废旧橡胶所占的比重仅次于废旧塑料的,其中又以废旧轮胎为主。由于废橡胶不会自然分解,使得废橡胶的量非常接近于橡胶的生产量,大量废旧轮胎的堆积和不适当处理,在造成资源浪费的同时,还严重的污染环境,造成“黑色污染”。将废旧轮胎进行适当处理和资源回收,不仅能够保护环境,还关系到高分子材料工业是否可持续发展[3]。 截至2011年,全球橡胶产品的总量已经达到了3100万吨,实现橡胶资源的回收再生利用,或者对废旧橡胶产品进行回收改性再利用,既能减少全球橡胶产品的生产和消耗,又能使产品广泛应用于其它领域,具有非常大的经济效益[2]。目前,脱硫、回收废橡胶的主要方法是通过物理、化学、微生物等方式使其脱硫化、解交联,将交联网络结构转变为线性可塑结构[4]。废橡胶具有很多的利用途径: 表1-1. 废橡胶综合利用的途径 1.1 废橡胶利用现状 目前,全世界每年产生的废橡胶有1000多万吨,而我国每年生产废橡胶约80

万~100万吨,自2002年起,我国的橡胶消耗量已经超过美国,持续成为世界第一大橡胶消耗国。同时,我国的橡胶资源非常紧缺,橡胶产量供不应求,充分回收利用我国的废旧橡胶资源,可以很大程度地缓解我国橡胶资源贫乏状况。橡胶再生利用主要是将废橡胶制成再生胶或者胶粉[5]。 目前国内废橡胶的回收利用状况与国外正好相反,国外的废橡胶利用是以废胶粉为主再生胶为辅,而国内废橡胶主要是用于制造再生胶,我国是再生胶生产第一大国,年产量已超过30万吨。尽管我国的再生胶生产已经较好的处理里国内生产的废橡胶,同时还解决了部分的环境污染问题,但是仍存在能耗大、效率低、生产流程长、工作条件差等缺点[2]。 在20世纪80年代后期,我国的胶粉生产开始起步,90年代时慢慢步入活跃期,使用不同的生产工艺陆续建成了一批工厂,并且有国有企业已在美国、加拿大和澳大利亚等国建设了胶粉厂,但由于我国废橡胶是有偿使用的,且废橡胶冷冻粉碎工艺的制冷剂液氮价格昂贵,导致国内橡胶冷冻粉碎技术的发展非常艰难,使得我国的胶粉生产的规模小,产量低,产业发展十分缓慢[6]。 1.2 橡胶的回收机理 橡胶的相对分子质量为10~100万,它在大的变形下能够迅速的恢复其变形,并且能够被改性,即硫化。硫化是指通过一定的温度、压力和时间后,使橡胶大分子与硫磺等物质发生化学反应,并交联形成具有三维网络状结构的高分子弹性体。因此,要把具有网络状结构的硫化橡胶再生成为具有线塑性结构的高分子材料,必须要选择性地破坏橡胶分子中已形成的交联键,即“脱硫”。橡胶再生的目的,就是通过物理、化学或其他的手段,把已硫化橡胶尽可能地还原为未硫化状态,即将橡胶中的多硫化物逐步转化一硫化物,最后将一硫化物切断,使其最终成为具有原来橡胶塑性的再生胶[7]。由于在脱硫过程中,橡胶主链有可能会与橡胶交联键同时被切断,导致主导橡胶性能的结构遭到破坏,使再生橡胶的分子量下降,影响其再使用性能,所以在脱硫过程中,要尽可能的保护C-C本身不被破坏,使交联键发生选择性断裂。

废旧橡胶回收利用的方法

废旧橡胶回收利用的方法 Prepared on 24 November 2020

来源于:财富网 废旧橡胶回收利用的方法 废旧橡胶的回收利用主要有两种方法:通过机械方法将废旧轮胎粉碎或研磨成微粒,即所谓的胶粒和胶粉;通过脱硫技术破坏硫化胶化学网状结构制成所谓的再生橡胶。本文简单介绍一下胶粉的生产技术。 1、胶粉的制造方法 废橡胶的预加工。废旧橡胶制品中一般都会有纤维和金属等非橡胶骨架材料,加之橡胶制品种类繁多。所以在废旧橡胶粉碎前都要进行预先加工处理,其中包括分拣、去除、切割、清洗等加工。对废旧橡胶还要进行检验、分类,对不同类别、不同来源的废橡胶及其制品按要求分类,最理想是采用回收管理循环方法,根据废胶来源有目的地进行处理。对于废轮胎这类体积较大的制品,则要除去胎圈,亦有采用胎面分离机将胎面与胎体分开。胶鞋主要回收鞋底,内胎则要除去气门咀等。 经过分拣和除去非橡胶成分的废橡胶,由于长短不一,厚薄不均,不能直接进行粉碎,必须对废橡胶切割。国外对轮胎普遍采用整胎切块机切成 25MMX25MM不等胶块。 废橡胶特别是轮胎、胶鞋类制品,由于长期与地面接触,夹杂着很多泥沙等杂质,则应先采用转桶洗涤机进行清洗,以保证胶粉的质量。

冷冻粉碎法。低温冷冻粉碎法的基本原理是:橡胶等高分子产材料处在玻璃化温度(TG)以下时,它本身脆化,此时受机械作用很容易被粉碎成粉末状物质,硫化胶粉即按此原理制成的。 冷冻粉碎工艺有两种:一种是低温冷冻粉碎工艺。另一种是低温和常温并用粉碎工艺。前者是利用液氮为制冷介质。使废橡胶深冷后用锤式粉碎机或辊筒粉碎机进行低温粉碎。微细橡胶粉生产线即是采用后一种方法进行生产的。利用液氮深冷技术把废旧轮胎加工成80目以上的微细橡胶粉,其生产过程中的温度、速度、过载均为闭环连锁微机控制,对环境无污染。该生产线的生产全过程均采用以压缩空气为动力的送料器和封闭式管道输送,除废旧轮胎投入和产品包装时与空气接触外,全线均为封闭状态。另外,由于采用冷冻法生产,无高温气味,所以不产生二次污染。并通过微细胶粉和粗粉的热交换过程达到了充分利用能源、降低能耗即降低产品成本的目的。 常温粉碎法。废橡胶经过预加工后进行常温粉碎,一般分粗碎和细碎。目前中国的再生胶工厂中常采用两种粉碎方式,一种是粗碎和细碎在同一台设备上完成;另一种是粗碎和细碎在两台不同的设备上完成。前者适合于小型工厂的生产厂生产。 粗碎和细碎同时进行的方式:进行该操作的两个辊筒其中一个表面带有沟槽,另一个表面无沟槽,即为沟光辊机。首先通过输送带将洗涤后的胶块送入两辊筒间进行破胶,然后将破碎后的胶块和胶粉落入设备底部的往复筛中过筛,达到粒度要求的从筛网落下,通过输送器入仓;未达到要求的胶块,通过翻料再进入沟光辊机中继续进行破碎。

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