一种高分散性的废旧氟橡胶胶粉的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高分散性的废旧氟橡胶胶粉的制备方法，包括下列顺序步骤：（1）将常温下粉碎、研磨获得的废旧氟橡胶胶粉用筛子分离，获得不同粒径的胶粉；（2）将废旧氟橡胶胶粉装入混合设备中，之后加入纳米无机粉体，通过混合实现对胶粉表面的包裹处理；（3）将经过表面处理的胶粉从设备中取出，装袋存储。本发明专利技术通过采用纳米无机粒子对废旧氟橡胶胶粉的表面进行包裹处理，有效解决了胶粉粒子在放置过程中发生的结块现象，获得了一种具有高分散性的可长期放置的废旧氟橡胶胶粉。废旧氟橡胶胶粉表面的物理包裹程度容易控制，经过表面处理的胶粉在橡胶混炼过程中分散容易，且可大幅度提高填充量。该方法简单，操作容易，具有批量制备可行性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，包括下列顺序步骤：（1）将常温下粉碎、研磨获得的废旧氟橡胶胶粉用筛子分离，获得不同粒径的胶粉；（2）将废旧氟橡胶胶粉装入混合设备中，之后加入纳米无机粉体，通过混合实现对胶粉表面的包裹处理；（3）将经过表面处理的胶粉从设备中取出，装袋存储。本专利技术通过采用纳米无机粒子对废旧氟橡胶胶粉的表面进行包裹处理，有效解决了胶粉粒子在放置过程中发生的结块现象，获得了一种具有高分散性的可长期放置的废旧氟橡胶胶粉。废旧氟橡胶胶粉表面的物理包裹程度容易控制，经过表面处理的胶粉在橡胶混炼过程中分散容易，且可大幅度提高填充量。该方法简单，操作容易，具有批量制备可行性。【专利说明】
本专利技术涉及，具体涉及一种可抑制结块的废旧氟橡胶胶粉的制备方法，具体地说，涉及一种通过对废旧氟橡胶胶粉表面的物理包裹处理，解决胶粉的结块问题，从而获得高分散性的废旧氟橡胶胶粉的制备方法。
技术介绍
随着科技的发展，全球橡胶的消费量呈逐年增长趋势，由于废橡胶属于热固性的高分子材料，在自然条件下难以发生降解，大量废旧橡胶的累积给全球环境及公共卫生安全带来了严重隐患。早期废旧橡胶的回收方式主要为焚烧、热裂解及填埋等，开发绿色环保的废旧橡胶的回收利用方式已是势在必行。通过将废旧橡胶制成胶粉，然后与其它材料掺混使用是橡胶回收利用的最佳途径和最具有吸引力的方法。废旧橡胶胶粉是以废旧硫化橡胶为原料，通过机械加工粉碎或研磨而制成不同粒度的粉末状物质，常见的生产方法为常温粉碎法、低温粉碎法和溶液粉碎法。在目前的废旧橡胶胶粉的生产中，常温粉碎法占主导地位，废旧轮胎胶粉的产量居于首位。与废旧轮胎胶粉相比，废旧特种橡胶的胶粉制备和应用愈发引起人们的关注，氟橡胶是偏二氟乙烯(VDF)、六氟丙烯(HFP)，四氟乙烯(TFE)的二元共聚物或三元共聚物，氟橡胶以其优异的耐热、耐油、耐化学介质性能而被广泛应用于制备高性能的密封材料。较通用橡胶而言，氟橡胶价格高昂，在模压成型的过程中，废弃的边角料较多，对废旧氟橡胶的胶粉的制备及应用，具有重要的商业价值。基于经济的角度，常温粉碎、研磨是制备废旧氟橡胶胶粉的最常用方法，该方法可制备出100目以下的胶粉，但常温研磨所制备的废旧氟橡胶胶粉表面粗糙，粒子接触后产生啮合作用，并导致胶粉在存储期间，在自身重力作用下，发生废旧氟橡胶胶粉的结块，且结块后的胶粉破碎困难，这直接导致在后续胶粉的应用过程中，结块胶粉分散困难、填充量难以提高，影响了废旧氟橡胶胶粉的推广应用。CN200920244955.6专利中，针对橡胶粉经过一段时间存放之后出现的结块现象，提出一种橡胶粉结块的粉碎装置，但并没有解决存放过程中胶粉结块的问题。基于目前的研究状况，本专利技术采用纳米物理包裹法，通过对表面粗糙的废旧氟橡胶胶粉表面的物理包裹，有效抑制胶粉的结块，获得具有高分散性的可长期存储的废旧氟橡胶胶粉。专利技术目的及
技术实现思路
本专利技术针对常温粉碎、研磨制备的废旧氟橡胶胶粉在存储过程中的结块问题，提出了，该方法简单，废旧氟橡胶胶粉表面的物理包裹程度容易控制，并赋予了良好的批量生产可行性。本专利技术提供了，包括下列顺序步骤:(I)用筛子对常温粉碎、研磨获得的废旧氟橡胶胶粉进行分离，获得不同粒径的胶粉；(2)将废旧氟橡胶胶粉装入混合设备中，之后加入纳米无机粉体，在一定混合条件下实现对胶粉粗糙表面的物理包裹处理；( 3 )将经过表面包裹处理的废旧氟橡胶胶粉从设备中取出，装入袋中保存。其中，所述的废旧氟橡胶胶粉是在常温条件下粉碎、研磨的废旧氟橡胶的硫化胶而获得的胶粉；混合设备是气动混合器、鼓式混合机、双锥混合机、捏合机或高速混合机。所述的纳米无机粉体是沉淀法白炭黑、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米碳酸钙中的任意一种或其任意组合。纳米无机粉体的用量为废旧氟橡胶胶粉质量的3~8% ;废旧氟橡胶胶粉与纳米无机粉体的混合在常温条件下进行；采用高速混合机的混合时间为5~10分钟，采用气动混合器、鼓式混合机、双锥混合机或捏合机的混合时间为10~20分钟。上述技术方案中，通过对粉碎、研磨获得的废旧氟橡胶胶粉的分离，获得不同粒径的胶粉，确保了胶粉的粒径均匀；对于在常温条件下机械粉碎、研磨制备的废旧氟橡胶胶粉，在研磨过程中，模头与处于高弹态的弹性很强的胶粒剧烈摩擦，使其粒径不断减少，但所获胶粉的表面粗糙、凹凸不平；当废旧氟橡胶胶粉装入包装袋中，在存储过程中包装袋堆砌放置，在胶粉自身重力的作用下，促进了表面粗糙的废旧氟橡胶胶粉粒子之间的物理啮合作用，并表现为胶粉的粘结和结块，甚至整袋胶粉结块成为一个整体；胶粉的粒径越小，结块也越严重。对于这种废旧氟橡胶胶粉的结块，通常采用人工手掰和手搓，只能将其破碎成小的结块，不能获得粉状的具有良好分散行为的胶粉；而且采用各种混合设备搅拌结块的胶粉，由于结块物自身的高弹性，也难以破碎完全，这直接影响了废旧氟橡胶胶粉在氟橡胶混炼过程中的分散，也大大降低了废旧胶粉在混炼胶中的填充量。采用纳米无机粉体对废丨日氟橡胶胶粉表面进行物理包裹处理时，由于纳米无机粒子的尺度小，在混合过程中很容易进入废旧氟橡胶胶粉的粗糙表面的沟槽，从而抑制了胶粉粒子之间的粘结和结块。经过表面包裹处理的氟橡胶胶粉，可在包装袋中长期放置而无明显结块，且在作为填料加入氟橡胶的混炼胶的时候，分散容易且可大幅度地提高填充量。经过表面修改的废旧氟橡胶胶粉，在作为填料加入混炼胶时，其表面的纳米无机材料由于含量少，且容易在混炼过程的强大剪切力作用下进入混炼胶的基体，不会对最终产物的性能造成不良影响。通过控制纳米无机粉体的用量，以及选择混合设备和混合时间，可实现对废丨H氟橡胶胶粉表面的可控修饰，并解决了胶粉的结块问题。废旧氟橡胶胶粉结块程度的测试:将废旧氟橡胶胶粉放入塑料袋中，之后在上面放置远大于胶粉自身重量的负载，在规定时间取下负载，将袋中的胶粉倒入不锈钢钢筛，进行筛分，并对过筛物料进行称重，计算出过筛率，以此定量评价氟橡胶胶粉的结块的程度，过筛率越高，结块程度越低。本专利技术与现有的胶粉直接装袋存储的技术相比，具有显著地积极效果和先进性:(I)本专利技术通过对废旧氟橡胶胶粉的表面进行物理包裹，抑制了胶粉的结块现象，使得胶粉在经过储存之后，仍然保持高分散状态，从而确保了在混炼胶中添加时胶粉的分散程度和高填充量； 经过存储的胶粉，使用前不需要进行粉碎装置的再次处理，即可直接使用。(2)该方法简单，废旧氟橡胶胶粉的表面修饰程度可控，并赋予批量制备可行性。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术方法所用的未经过表面物理包裹处理的废旧氟橡胶胶粉的表面形貌的扫描电子显微镜图片。图2为按本专利技术方法制备的经过表面物理包裹处理的废旧氟橡胶胶粉的表面形貌的扫描电子显微镜图片。【具体实施方式】【具体实施方式】1:，包括下列顺序步骤:(I)取100克常温粉碎、研磨的且过80目筛的废旧氟橡胶胶粉，加入5克沉淀法白炭黑，将其在高速混合机中混合5分钟，即获得高分散性的废旧氟橡胶胶粉；为了考核胶粉在存储过程中的结块程度，进行后续严酷条件下的测试；(2)将经过表面物理包裹处理的粉体从混合器中取出，装入塑料袋中，将袋中的胶粉推挤成尺寸约为100*100mm2的长方形块状堆砌物；然后，在塑料袋上放置5000克的负载，静置96小时之后，去本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高分散性的废旧氟橡胶胶粉的制备方法，包括下列顺序步骤：（1）用筛子对常温粉碎、研磨获得的废旧氟橡胶胶粉进行分离，获得不同粒径的胶粉；（2）将废旧氟橡胶胶粉装入混合设备中，之后加入纳米无机粉体，通过混合实现胶粉表面的物理包裹处理；（3）将经过表面处理的废旧氟橡胶胶粉从设备中取出，装入袋中存储。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王兆波，王灿灿，李帅，王新，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：