再生膠生產（chǎn）工藝方法

 再生膠是指廢舊硫化橡膠（jiāo）經過粉碎、加（jiā）熱，機械處理等物理化（huà）學過程，使其從彈性狀態轉（zhuǎn）變成具有塑性和黏性的、能夠再硫化的橡膠，簡稱再（zài）生膠。   

 (一)再生（shēng）膠生產工藝方法

 再生膠的生產，我（wǒ）國（guó）目前主要采用水油法、油法和動態脫硫法（fǎ）。

（1）油法  工（gōng）藝（yì）簡單，廠房無特殊要求，建廠投資低，生產成本少，無汙水汙染。但再生效果差，再生膠性能偏低，對膠粉粒度要求較（jiào）小（xiǎo）(28～30目)，適合於膠鞋和雜膠品種及（jí）中小（xiǎo）規模生（shēng）產。

（2）水油法  工藝複雜，廠房為樓（lóu）房，有特殊要求，生產設備多，建廠投資（zī）大，膠粉（fěn）粒度要求較小，生產成本較高。有汙水排放，所以應（yīng）有汙水處（chù）理設施。但再生效果好，再生膠質量高且（qiě）較穩定，特別對含天然（rán）橡膠成分多的廢膠能生產出優級再生膠。適合於輪胎類、膠鞋類、雜膠類等廢膠品種和中大規模（mó）生產。   

（3）高溫動態脫硫法  廢膠不需粉碎很細，一（yī）般20目左右即可（kě）。適用（yòng）膠種廣，天然橡膠、合成橡膠的廢膠（jiāo）均可脫硫（liú），且脫硫時間短，生產效益好。纖維（wéi）含（hán）量可達10％，高溫時可全部炭化。沒有汙水排放，對環境汙染（rǎn）小，再生膠質量好，生產工藝較簡單等。但設備投資較油法大，脫硫工藝條件要求嚴格，適合於各類廢（fèi）膠品種和中（zhōng）大規模生產。

另（lìng）外，快速脫硫法、化學處理法和微波法的研究（jiū）都取得了進展（zhǎn），並且在一些廠（chǎng）投入生產。

不論（lùn）采（cǎi）用何種再生方法，再生膠的製造工藝都分（fèn）為廢膠分類、切膠（jiāo）、洗膠、粉碎、再生精煉等工段或工序。切（qiē）膠、洗（xǐ）膠、粉碎等為前道工（gōng）序也稱廢膠（jiāo）處理工段，其目的是製造出膠（jiāo）粉。再生工段是（shì）關鍵（jiàn）工段（duàn），目的是使硫化膠粉再（zài）生獲得（dé）塑性，所（suǒ）謂“再生”即由此而來。捏煉、濾膠、精煉是後工序，也稱精煉（liàn）工段，其目的是對再生後的膠（jiāo）粉（fěn）進（jìn）行精製加工製成再生膠成品。

2．再生機理

再生膠（jiāo）的主（zhǔ）要反應過程叫“脫（tuō）硫”(或再生)。脫硫原係指從（cóng）硫化橡膠中把結合硫黃脫出而成為未硫化狀態，也是一個（gè）與硫化相反（fǎn）的過程。然而，這在實（shí）際生產（chǎn）中是不可能的。真實的情況隻能使硫化膠發生部分降解，破（pò）壞原有的網狀結構，從而使廢舊硫化膠的可（kě）塑性得到一定的恢複。

再生作（zuò）用的實質是熱、氧、機械力和化學再生（shēng）劑（jì）的綜合降解作用（yòng）。通過這些降解（jiě）作用促使硫化膠分子在交聯（lián）點及交聯點間的分子主鏈（liàn）處發生不規則的斷裂。這種不規則的斷裂，導致了再生膠中包括兩部分物質，即可溶於三氯甲烷的溶（róng）膠部分與（yǔ）不溶於三氯甲烷的凝膠部分。由於交聯鍵和分子鏈降（jiàng）解，溶膠部分脫離開了硫化膠的總網絡，它們的相對分子質（zhì）量可從幾千到幾百萬（wàn）。凝膠（jiāo）部分則仍保持硫化（huà）膠的三維空間結構，隻是由於降解而呈（chéng）非（fēi）常疏鬆的結構（gòu）狀態。

影響再生過程的主要因素是機械力作用、熱氧作用（yòng）和再生（shēng）劑的作用。機械力作用使硫化膠網狀（zhuàng）結構的破壞發生（shēng）於碳—碳鍵或碳—硫鍵上，而研磨又能使橡膠分子在其與炭黑顆（kē）粒表（biǎo）麵的鍵合處分開。所以（yǐ）機械裂解的情況大多（duō）數是在比較低的溫度下發生的，斷裂程度與溫度密切相關。   

熱（rè）能促使分子運動加劇，導致分子鏈的斷裂（liè）。在大約80℃時，熱（rè）裂解明顯，到150℃左右，熱裂解速度增大，然後溫度每升高10℃，熱裂解速度（dù）大約加（jiā）快一（yī）倍。裂解後的自由電子保持在裂解分子的末端，呈（chéng）現不穩定狀態，並具有再結合的（de）能力。若沒有其他物質存在，隨著自由基濃度的不斷增加，裂解速度會逐漸減慢。但氧的存在會使裂（liè）解的自（zì）由基進一步（bù）被氧（yǎng）化生成橡膠分子的過氧化氫物，高溫下過氧化氫物的生成占（zhàn）優勢。由於過氧（yǎng）化氫物（wù）的裂解，加劇了橡膠網（wǎng）狀（zhuàng）結構的破壞。

此外，加入軟化劑(也稱（chēng）再生油)，特別是（shì）少量再生活化劑都能地再生過程的進行。軟化劑（jì）對橡膠起溶脹作用，使網狀（zhuàng）結構，從而增加了氧的滲透（tòu）作用，有利於分子鏈的氧化斷裂，並降低了重新結構（gòu）化的可能性，加快了（le）再生過程（chéng）。由（yóu）於這類物質能溶於橡膠中，因此還能（néng）提高再生膠的塑性和（hé）黏性。軟化（huà）劑用量一般（bān）在l0～20份左右（yòu）。常用的軟化劑有，煤焦油、鬆焦油、鬆香、妥爾油、萜烯油及石油抽出油等。對天然、丁苯（běn）等（děng）硫化膠，煤焦油（yóu）、鬆焦油、妥爾油（yóu）都（dōu）有很好的再生效（xiào）果。其（qí）中煤焦油資源豐富，但汙染性大，並有（yǒu）不良氣味：鬆焦油汙染性小，工藝性能也好；妥爾油與鬆焦（jiāo）油相似。鬆香可提高再生（shēng）膠黏性，但（dàn）不（bú）宜（yí）多用（yòng），以2～3份為宜，否則影響再生膠料的耐老化性（xìng）能。用石油抽出油等石油產品所製備的再（zài）生膠雖無汙染性，但再生膠強力低，若與其他軟（ruǎn）化劑並用，可提（tí）高再生效果。

再生活化劑在（zài）再生過程中能分解出自由基，可加速橡膠熱氧化速度，或起自由基接受體的作（zuò）用，來穩定熱氧化生成的橡膠自由（yóu）基，阻止它們再度結（jié）合（hé），同時活化劑還能引發雙硫（liú）鍵和多（duō）硫鍵的降解，提高硫化膠再生（shēng）時交聯鍵的破壞程度，從而盡快達到再生之目的。再生活（huó）化劑的用（yòng）量雖少（shǎo）(2份以下)，但卻能大幅度地縮短再生時間，減少軟化劑用量，並（bìng）可再生膠工藝加工性能（néng）和質量，常用的再生活（huó）化劑有芳香族和脂肪（fáng）族硫醇和二硫化物，如硫醇鋅鹽、多烷基芳烴二硫化物、多烷基苯酚二硫化物和間二甲苯（běn）二硫化物等。

於一些合（hé）成橡膠硫化膠的再生問題，由於（yú）合成橡膠（jiāo）本身分子（zǐ）結構及所用交聯劑的特殊（shū）性（xìng），致使其硫（liú）化膠的再生比較困（kùn）難，表（biǎo）現為再生速（sù）度慢、效果差等。例（lì）如合成（chéng）橡（xiàng）膠在加熱再生過程中其裂解破壞程度遠低於天然橡膠，在裂解後又重新（xīn）結合(這對於側鏈上含有雙鍵的硫化膠尤（yóu）為明顯)等。因（yīn）此合成橡膠的再生選用的再（zài）生活化劑（jì）及合適的再生軟化劑，提高它們的用量以及再生溫度，延長再生時間，方能取得較好的再（zài）生（shēng）效果。

今後的探索方向是各類合成橡膠的再生方法和新型活化劑的使用研究。因多數合成橡膠在熱氧作（zuò）用下反而變硬，因此合成橡膠的（de）再生方法多以機械摩（mó）擦、溶劑溶脹（zhàng）、隔氧（yǎng）再生(保護法（fǎ）)等方法進行。   

近年來有報道指出，合成（chéng）橡膠硫化膠當采用添加化學增塑劑(如氯化亞鐵-苯肼、氯化亞銅-三丁基胺等（děng）)的室溫塑化方法時，可以取得較好的再生效果。

3．影響（xiǎng）硫化膠再生的（de）主要因素

影響硫化膠再（zài）生的主要因素有機械（xiè）力、熱氧、軟化劑和活化劑四個方麵。

（1）機械力的作用  機械力可使硫化膠的網狀結構破（pò）壞（huài），發（fā）生於C—C鍵或C—S鍵上，而機械作用的研（yán）磨又能使橡膠分子在其與炭（tàn）黑粒子表麵的締合處分開。所有（yǒu）這些斷裂大多數是在比較低的溫度下發生的，斷裂程度與溫度密（mì）切相關。   

（2）熱（rè）氧的作用  熱能促使分子運動加劇，導致（zhì）分子鏈的斷裂。在大約80℃時，熱裂解明顯，到（dào）150℃左右，熱裂解速度加快，然後每升高10℃熱裂解速度大約加快1倍。裂解後的遊離（lí）基停留在裂解分子的末端，呈現不穩定狀態。如果這樣的分子相遇在其末端具有（yǒu）再結合的能力，若沒有其他物質存在（zài），隨著遊離基濃度增加，裂解速度會逐漸減慢。氧的存在可使遊離（lí）端基與氧作用，生成（chéng）氫過氧（yǎng）化物等。而氫過氧化（huà）物本身也能加劇橡膠網狀結（jié）構破壞，大（dà）大加快（kuài）了再生速（sù）度。

（3）軟化劑的作用  軟化劑是低分子（zǐ）物質，容易進入硫化膠網狀（zhuàng）中去，起溶脹作用，使網狀結構，從而增加了氧化滲透（tòu）作用（yòng），有利於網狀結構（gòu）的氧化斷裂，並能降低重新結構化的（de）可能性，加快了再生過程。由於這類物質能溶於橡膠中並且本身具有一定（dìng）的粘性，因此（cǐ）能提（tí）高再生膠的塑性與粘（zhān）性。軟化（huà）劑用量一般為10～20份，常用（yòng）的（de）品種有煤焦油、鬆焦油、鬆香、妥爾油、雙戊烯等。

（4）再生活化（huà）劑的作用（yòng） 再生活（huó）化劑簡稱活化劑，在再生（shēng）脫（tuō）硫過程中能（néng）分解出自由基。該自由基可（kě）加速熱氧化速度或起遊離基接受體的作用，來穩定熱氧化生成的橡膠自由基，阻止它（tā）們再度結合。同時再生活化劑還能引發雙硫鍵和多硫鍵的降解，提高硫化膠再生時交聯的破（pò）壞（huài）程度，從而達到盡快再（zài）生之目的。少（shǎo）量(1～2．5份)再生活化（huà）劑即Q8顯示（shì）出明顯的再生效果。常用的再生活化劑有芳香族硫醇二硫化物，如活化劑420(多烷基苯酚二硫化物)、活化（huà）劑901(多烷基芳烴（tīng）二硫化物)、活化劑463(4，6—二叔丁基（jī）-3－甲基（jī）苯酚二硫化物)、活化劑6810(間二甲苯二硫化物)、苯肼、胺及（jí）金屬氧化物等。

4．再生（shēng）膠的使用意義和應用

再生膠在橡膠工（gōng）業中變廢（fèi）為寶，它具有一定的塑性和補強作用，易與生膠（jiāo）和配合劑凝合，加工性（xìng）能好，它能代替部分生膠摻入橡膠製（zhì）品中，亦可單獨製作橡（xiàng）膠製品。這不僅（jǐn）擴大了（le）橡膠的來源（yuán），節約了（le）生膠，降低製品成（chéng）本，還能膠料的工藝性能，節省（shěng）加工能（néng）耗，並可製品的某些性能，從而收到一係列的技術和經濟（jì）效果。使用再生膠有以下（xià）優點。

①價格便宜。其橡（xiàng）膠含量約為50％，並含有大量有價值（zhí）的軟化劑、氧化鋅和炭（tàn）黑等。而其扯斷強度可達9～10MPa以（yǐ）上。

②有良好的塑性，易為生膠和配合劑混合。因此摻用再生膠混煉時（shí），不僅使混煉膠質量均勻，並可節省工時，降低動力消耗。   

③使用再生膠，可使混煉、熱煉、壓延、壓出（chū）等加工過程（chéng）的生熱（rè）減少，從而可避免因膠溫過高而焦燒，這對炭（tàn）黑含量（liàng）多的膠料尤為重要。

④摻（chān）用再生膠的膠料流動性好，因此壓延、壓出速度快、壓（yā）延時的收縮性和壓（yā）出時的膨脹性小，半成品外觀缺陷少。   

⑤摻用再生膠的膠料熱塑性小（xiǎo），因此在成型和硫化時易於保持原（yuán）形。

⑥硫化速度快，硫化（huà）返原傾向小。

⑦可提高（gāo）製品的耐油和耐酸堿性能。   

⑧耐（nài）老化性好，能製品的耐自然老化及耐熱氧老化性能。

基於上述優點，再生膠可廣（guǎng）泛用於各（gè）種橡（xiàng）膠製品。如（rú）膠鞋的海綿中底可以大量摻用或全用（yòng）再（zài）生膠。在輪胎（tāi）生（shēng）產中，再生膠可用於製造墊帶，鋼絲圈膠、三角膠條等，對於小規格的乘（chéng）用車胎的簾布層膠、胎側膠及胎麵底層膠等也可適量（liàng）地（dì）使用再生膠。汽車用膠板，室內橡（xiàng）膠地（dì）毯，某些工（gōng）業用膠管和各種壓出（chū）製品、模型製品均可摻用部分再生膠。另外，硬質膠板、蓄電池殼（ké）也可摻用再生膠製造。總之，對（duì）機械強度（dù）等物理機械性能要求不高的（de）橡（xiàng）膠製品，均可摻用再生膠製造。一般，全部使用再生膠的情況較少（shǎo），而並用情況較多。除了（le）丁基橡膠外，再生膠與各種通（tōng）用橡膠都能很好互容，使用時不會有什麽困難。

除此之外（wài），再生膠在建（jiàn）築材料方麵也有應用，如油（yóu）氈、冷黏卷材、防水塗料、密封膠膩等。在（zài）市（shì）政工程方麵可做地下管道的防護層、電纜防護層、防水、防腐材（cái）料及鋪路麵的（de）防龜裂材料等。

但需指出，再生膠由於相對分子質量很小，所以強度低、彈性差、不耐磨，不耐撕（sī）裂、屈撓龜裂大，因此它不能（néng）用於製造物理機械性能要求很高（gāo），特別是（shì）要求耐磨（mó）、彈性好、耐（nài）撕裂的製品，如汽車輪（lún）胎胎麵膠（jiāo）和內胎等（děng）。

使用再生膠時，在配方設計時（shí）應注意的是，依據再生膠中橡膠烴的含量及其（qí）硫（liú）化膠性能來（lái）等量代（dài）替生膠(一般100份輪胎（tāi）再生膠隻能代替30份生膠使（shǐ）用)，再生（shēng）膠中的其他（tā）成分可視為填料（liào）和軟化劑等，因此可適當地減少配方中的活性劑、防老劑、填充劑及（jí）軟（ruǎn）化劑等（děng）的用量。

                                                                                                                                                                                              來源： 橡膠技術網