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再生橡胶产品门尼粘度稳定性的问题探讨!

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发表于 2018-12-1 19:57:10 | 显示全部楼层 |阅读模式

1 前言

再生橡胶的应用在于产品质量的稳定性如何。近年来再生橡胶生产主要原料由于废旧轮胎品种的一些变化,即以天然橡胶为主的废旧斜交轮胎资源减少,而以合成橡胶为主的废旧钢丝子午线轮胎资源增加,同时使用软化剂和生产设备的改进,导致再生橡胶企业在再生橡胶生产过程中,遇到了不少实际新问题,其中比较突出的是门尼粘度的稳定性问题。门尼粘度不稳定是由多方面的影响因素造成,解决再生橡胶门尼粘度的不稳定性,已成为再生橡胶生产企业普遍关注的问题值得关注。

2 影响因素

2-1  原料与配方

再生橡胶主要由废轮胎胶粉、软化剂和活化剂三大主要原料组成,其中原料废轮胎胶粉的质量稳定性是主要关键。胶粉来源于各种废旧轮胎及各种橡胶制品,主要为各种废旧轮胎,因此胶粉的质量稳定性本身就是一个比较难以控制的问题,所以稳定胶粉的原料来源并进行质量控制是保证再生橡胶门尼粘度稳定的首要因素。目前由于再生橡胶生产原料转变以合成橡胶为主的废旧钢丝子午线轮胎,以前传统的再生橡胶生产原材料与配方应该改变其中主要是软化剂应用的变化问题。目前再生橡胶主要的软化剂以煤焦油、松焦油、妥尔油、动植物油角和石油软化重油为主,这些软化剂一般均为工业副产软化剂原料,由于其来源的不同,这些软化剂的质量一致性本身就存在问题,因此,软化剂原料的质量一致性控制是保障再生橡胶门尼粘度稳定的第二个重要因素。第三是原料活化剂的问题,活化剂主要原料为酚类抗氧剂生产的副产物,其本身质量原料稳定性就存在问题,加之生产过程的工艺控制,生产的每批活化剂质量存在差异,也导致再生橡胶生产的门尼粘度稳定性出现问题。

再生橡胶生产主要原料由于发生由废斜交轮胎向废子午线轮胎的转变,只有通过改变目前的传统生产配方,并加强对橡胶脱硫后自由基的稳定与保护,控制橡胶再交联的发生,才能生产门尼粘度稳定的再生橡胶。目前市场新开发推出的再生橡胶门尼粘度稳定剂,在普适应用性上存在一些问题,主要是没有结合生产情况上综合考虑造成,并不是再生橡胶门尼粘度稳定剂的问题。

2-2  生产工艺

在生产原材料质量和配方稳定的基础上,生产工艺的控制也是影响再生橡胶门尼粘度的稳定性因素。在橡胶脱硫过程中温度、压力和时间三要素是影响再生胶质量的决定因素,必须严格控制好三大要素。如在实际的动态脱硫生产过程中由于脱硫罐排气阀漏气,影响了罐内的温度和压力两个控制条件,导致生产的再生橡胶门尼粘度增高。还有就是压力表的压力准确性也是一个必须考虑的影响因素。由于动态脱硫的实际应用苛刻环境情况,压力表在使用一段时间后,其准确性会受到一定影响,值得再生橡胶生产企业定期对压力表进行校验,保证生产过程压力参数的准确。还有从罐中排出的高温脱硫胶粉,一般先经过冷却,然后送入捏炼和精炼工序。这里有一个问题值得注意,也就是从罐中排出脱硫胶粉的停放时间,由于停放时橡胶大分子的粘弹性在不同时间表现不一样,由此会导致捏炼和精炼条件即使控制较好,仍会出现门尼粘度的波动问题。而目前正在推广的常压高温塑化技术,由于温度、压力和时间的变化,导致再生橡胶门尼粘度变化比动态脱硫还更不稳定,影响了规模化生产应用。

精炼是再生橡胶生产的最后一道工序,其达到对脱硫再生橡胶进一步均化和塑炼精细加工,这个工序的精炼温度、时间、辊距及操作条件必须按工艺要求执行方可保证再生橡胶的产品门尼粘度质量稳定。

2-3  停放贮存

尽管上述两个方面的问题生产控制较好,可以生产出门尼粘度在一定范围的再生橡胶。但是有些再生橡胶厂生产的再生橡胶在贮存一段时间以后,门尼粘度上升较大,甚至超过标准要求导致用户退货,原因这得从橡胶的脱硫与塑炼理论原理来进行解释,在橡胶脱硫与捏炼和精炼过程橡胶的分子链之间碳-硫键、碳-碳键分子链断裂,形成活性的碳-碳或碳-硫自由基活性基因,在贮存过程中如果再生橡胶中缺乏必须的自由基终止所需的阻聚剂,则会在贮存过程中发生再聚合,导致门尼粘度上升。

解决门尼粘度增加实际问题,可在再生橡胶的生产配方上进行改进(适当多配加一些自由基的阻聚与封闭剂),如酚类、醇类、羧酸类或胺类等带活泼氢的有机化合物来实现,或者在再生橡胶精炼最工序加入少量的复合门尼粘度稳定控制剂,来实现门尼粘度的稳定控制,一般需采用添加复合的双组分复合物控制剂来解决,即既能保证对再生橡胶门尼粘度有效控制又不影响再生橡胶再应用生产橡胶制品的硫化。

2.4生产设备

由于目前橡胶脱硫罐的环保问题,新的替代品塑化机以其高温塑化工艺和独特的双螺旋自清洁控制方法,解决了传统再生橡胶生产中高温高压产生的不安全问题和废水废气污染环境的问题。并且采用电磁加热方式,提高了热效率并可大量节省能源。整机节能效果明显。连续生产、自动化控制程度较高、节省人力,产品质量稳定,综合经济效益较高。但是由于目前塑化机生产工艺条件的控制问题,生产的再生橡胶门尼粘度会产生变化,导致再生橡胶产品的品质稳定性发生变化而影响使用。

3 结语

由于再生橡胶的门尼粘度稳定性是一个多方面的影响因素因素造成的,各个生产厂的生产条件不同、影响因素也不一样。再生橡胶企业如果要生产门尼粘度稳定的再生橡胶,只有根据自身企业实际条件,进行生产与应用试验,找出导致门尼粘度升高的主要原因并加以改进和完善,才能保证生产符合橡胶制品企业加工要求的门尼粘度稳定性好的再生橡胶,为产品的市场推广与应用提供技术保障。(昆明学院  刘玉强)


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