簡述動態(tài)脫硫工藝及配方

董誠春

（北京橡膠研究設(shè)計院）

?

簡述動態(tài)脫硫工藝及配方

董誠春

（北京橡膠研究設(shè)計院）

將廢輪胎橡膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（彈性體）經(jīng)化學(xué)和機械加工，切斷硫鍵，而成為線型結(jié)構(gòu)（塑性體），俗稱再生橡膠。生產(chǎn)再生橡膠最關(guān)鍵的工藝就是脫硫。今將本人近年研究的情況簡述如下。

廢輪胎；動態(tài)脫硫；再生橡膠。

一、動態(tài)脫硫工藝

1、加料順序

脫硫工藝的加料順序很重要，以動態(tài)脫硫罐為例，有不少個體再生膠小廠，無人懂化學(xué)和物理的基本知識，他們的加料順序是先加水，像煮米飯一樣，再加膠粉、陶土等填料、最后加活化劑、軟化劑等，如此加料順序是不科學(xué)的，是錯誤的，因為如此加料順序，膠粉表面難與軟化油、活化劑密切接觸，因被水隔離，降低了活化劑、軟化劑的作用，軟化油不能被膠粉完全吸收，膨脹膠粉，因此切斷硫鍵困難，在開煉機上捏煉時，油在輥筒表面，脫硫后的膠粉不包輥壓不成片，如同豆腐渣。合理的科學(xué)的加料順序應(yīng)該是：脫硫罐應(yīng)開動攪拌機，在不斷攪拌并在100℃以上的情況下首先加膠粉，再加活化劑，攪拌3分鐘后才可加松香和軟化油，再攪拌10分鐘后才可加填料，最后加水，如此加料順序可以使膠粉與活化劑、松香、軟化油密切接觸，便于化學(xué)法切斷硫鍵，此加料順序生產(chǎn)的再生膠質(zhì)量高而且穩(wěn)定。本人設(shè)計的再生膠廠是在動態(tài)脫硫罐前安裝-臺與脫硫罐規(guī)格相匹配的夾套可加熱至 100℃的攪拌機，所有原料（水除外）按以上順序添加，預(yù)先在此攪拌機中攪拌60分鐘以上，混合均勻后進入脫硫罐，再加水，采用此加料順序可減少脫硫時間，而且生產(chǎn)的再生膠質(zhì)量更高更穩(wěn)定。

2.正脫硫點

輪胎硫化有正硫化點，輪胎的正硫化點可用儀器測出，但廢橡膠脫硫測正脫硫點的儀器，目前還沒有，只有用同-配方，依靠多次作不同脫硫條件的試驗，根據(jù)檢測再生膠的物理機械性能確定正脫硫點，達到正脫硫點生產(chǎn)的再生膠的物理機械性能最好。舉例如下：

某再生膠廠作正脫硫點試驗的情況如下：

試驗日期：2014年12月28日

脫硫罐規(guī)格:4立方米，導(dǎo)熱油加熱，最大工作壓力：2.7Mpa。

用途：再生膠用作鞋底。

脫硫配方:鋼絲輪胎膠粉 1200kg，活化劑（460）3kg。

液體煤焦油 100kg，固體煤焦油 100kg，油酸 5kg。

陶土 40kg，輕鈣 80kg。

脫硫條件: 壓力/kg 23～24。

評價：同一配方作了三次不同保壓時間的試驗，試驗證明3號壓力23～24kg，保壓時間55分鐘是該配方的正脫硫點，物理性能及門尼粘度達到最優(yōu)水平。3號膠捏煉很容易，兩遍即包輥，兩輥壓出來的再生膠像綢緞一樣細，拉力很大連續(xù)不斷進入2號機！見照片，壓膠時的照片如下：

注意事項:

⑴不同的配方，其正脫硫點也不同，需經(jīng)試驗確定其正脫硫點。

⑵當原料改變時，特別是活化劑的品種牌號改變時，其正脫硫點也會改變。

⑶當脫硫設(shè)備改變時，其正脫硫點也會改變。⑷當季節(jié)改變時，其正脫硫點也需要微調(diào)。⑸操作工人應(yīng)嚴格執(zhí)行操規(guī)程，時刻注意溫度壓力的變化。有的小廠白班作的質(zhì)量很好，夜班作的質(zhì)量很差，不是過了正脫硫點就是不到正脫硫點，其再生膠的物理性能很差。其原因是工人睡覺了，其脫硫罐的壓力不是高了就是低了。

二、脫硫配方及物理性能

1、設(shè)備：8立方米電加熱動態(tài)脫硫罐

配方:

胎頂膠 2200kg；

固體煤焦油 40kg；

液體煤焦油 330kg；

松香 15kg；

活化劑930 18kg；

水 560kg。

脫硫條件：壓力25 Mpa停電，保壓10分鐘，壓力28Mpa放氣。

物理性能：拉伸強度 13.3Mpa，扯斷伸長400%，硬度（邵爾A）68，門尼［ML（1+4）100℃］68。

2、設(shè)備：8立方米電加熱動態(tài)脫硫罐

配方：

鋼絲膠 2200kg；

固體煤焦油 40kg；

液體煤焦油 330kg；

松香 15kg；

輕鈣 40kg；

黒樹脂 30kg；

活化劑930 15kg；

水 560kg。

脫硫條件：壓力25Mpa停電，保壓10分鐘，壓力28 Mpa放氣。

物理性能：拉伸強度 11.73Mpa，扯斷伸長413%，硬度（邵爾A）64，門尼［ML（1+4）100℃］42。

3、設(shè)備：4立方米導(dǎo)熱油加熱動態(tài)脫硫罐

配方：

鋼絲輪胎膠粉 1200kg；

液體煤焦油 100kg；

固體煤焦油 100kg；

油酸 5kg；

陶土 40kg；

輕鈣 80kg；

活化劑 4603kg。

脫硫條件：壓力23～24 Mpa，保溫55分鐘

物理性能：拉伸強度 8.73Mpa，扯斷伸長357%，硬度（邵爾A）74，門尼［ML（1+4）100℃］43.5。

4、設(shè)備： 4立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方：

鋼絲膠（26目） 1100kg；

固體煤焦油 20kg；

液體煤焦油 190kg；

松香 8kg；

輕鈣 20kg；

活化劑460 3kg；

水 220kg。

脫硫條件：壓力25 Mpa?；穑?3分鐘慢放氣。

脫硫罐壓力：封蓋至20Mpa，163分鐘，

20～22 Mpa 11分鐘，22～25 Mpa 16分鐘，

壓力25 Mpa保壓 13分鐘

膠好壓：1號車兩遍包輥，1號車至2號車再至3號車，膠簿片不斷。

物理性能：拉伸強度9.5Mpa，扯斷伸長340%，硬度（邵爾A）64，門尼［ML（1+4）100℃］42。

5、設(shè)備：4立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方：

鋼絲膠（26目） 1100 kg；

固體煤焦油 120kg；

液體煤焦油 120kg；

松香 8kg；

活化劑460 3kg；

水 220kg。

脫硫條件：壓力25Mpa爐停火，保壓15分鐘慢放氣。

壓力：封蓋至20Mpa，163分鐘，

20～22 Mpa 11分鐘，

22～25 Mpa 16分鐘，

壓力25 Mpa保壓 15分鐘

膠好壓：1號車兩遍包輥，1號車至2號車再至3號車膠簿片不斷

物理性能：拉伸強度 10.7Mpa，扯斷伸長295%，硬度（邵爾A）74

6、設(shè)備：6立方米電加熱動態(tài)脫硫罐

配方：

鋼絲膠粉 1650kg；

芳烴油 300kg；

油酸 7.5kg；

松香 15kg；

活化劑（480） 1.5kg；

水 350kg。

脫硫條件：壓力21 Mpa，保壓40分鐘升至28Mpa，29 Mpa放氣排料。

物理性能：拉伸強度10Mpa，扯斷伸長350%，硬度（邵爾A）62，門尼［ML（1+4）100℃］40。

7、設(shè)備：4立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方：

鋼絲膠（26目） 1100kg；

膠邊膠粉 200kg；

活化劑（920） 9kg；

液體煤焦油 440kg；

黑松香 20kg；

黑樹脂 60kg；

輕鈣 160kg；

水 300kg。

脫硫條件：壓力20～24 Mpa，保壓40分鐘。

物理性能：拉伸強度8.2Mpa，扯斷伸長406%，硬度（邵爾A）66，門尼［ML（1+4）100℃］40。

8、設(shè)備：4立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方：無味膠

鋼絲膠（26目） 1100kg；

膠邊膠粉 200kg；

活化劑（920） 9kg；

液體煤焦油 400kg；

黑松香 20kg；

黑樹脂 60 kg；

輕鈣 160kg；

除味劑1 13kg；

水 300kg。

脫硫條件：壓力20～24 Mpa，保壓40分鐘。

物理性能：拉伸強度7.8Mpa，扯斷伸長418%，硬度（邵爾A）68，門尼［ML（1+4）100℃］43。

9、設(shè)備：4立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方：無味膠

鋼絲膠（26目） 1100kg；

膠邊膠粉 200kg；

活化劑（920） 9kg；

芳烴油 180kg；

黑松香 20kg；

黑樹脂 60kg；

輕鈣 160kg；

除味劑1 13kg；

除味劑2 12.5 kg，

水 300kg。

脫硫條件：壓力20～24 Mpa，保壓40分鐘。

物理性能：拉伸強度8.5Mpa，扯斷伸長370%，硬度（邵爾A）68，門尼［ML（1+4）100℃］44。

10、設(shè)備：4立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方：

鋼絲膠（26目） 1100kg；

膠邊膠粉 300kg；

活化劑（920） 9kg；

液體煤焦油 200kg；

固體煤焦油 200；

黑松香 20kg；

黑樹脂 90kg；

輕鈣 100kg；

陶土 100 kg；

水 300kg。

脫硫條件：壓力20～24 Mpa，保壓40分鐘。

物理性能：拉伸強度9.3Mpa，扯斷伸長395%，硬度（邵爾A）72，門尼［ML（1+4）100℃］48。

11、設(shè)備：4立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方

胎面膠 1300kg；

內(nèi)胎膠 200kg；

煤焦油 200kg；

輕鈣 40kg；

黑松香 20kg；

B-450活化劑 2kg；

810活化劑 30kg。

脫硫工藝：動態(tài)脫硫（導(dǎo)熱油加熱），壓力：1.3Mpa，保溫90分鐘。

物理機械性能：拉伸強度8.6Mpa，扯斷伸長率384%

12、設(shè)備：4立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方

全鋼絲胎膠 1500kg；

液體煤焦油 300kg；

固體煤焦油 70kg；

松香 25kg；

輕鈣 40kg；

B-450活化劑 2kg；

810活化劑 30kg。

脫硫工藝：動態(tài)脫硫（導(dǎo)熱油加熱）；壓力1.3Mpa，保溫：90分鐘。

物理性能：拉伸強度9.5Mpa，扯斷伸長率371%。

13、設(shè)備：6立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方：

廢三元乙丙膠粉（40目） 100 kg；

830活化劑 3.2 kg；

重油 6 kg；

妥爾油 6 kg；

除味劑 2 kg；

水 適量。

動態(tài)脫硫工藝：壓力2.4Mpa，保溫3小時。

檢測配方：硫化條件：160℃×20分鐘。（檢測配方中材料用量為質(zhì)量份數(shù)）

三元乙丙再生膠 300；

氧化鋅 9；

硫黃 3.6；

硬脂酸 3；

促進劑M 3；

促進劑ZDC 3；

促進劑BZ 3；

促進劑TMTD 2.1。

物理機械性能：拉伸強度10.7Mpa（國家標準:≥6.0），扯斷伸長率：360%（國家標準：≥260），硬度（邵爾A）60。

注：1、三元乙丙再生橡膠的物理性能與廢橡膠制品的含膠率關(guān)系密切，本試驗所用廢密封條含膠率為35%以上。

2、物理性能大大超過GB/T 13460-2008國家標準。

14、設(shè)備：6立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方

廢丁腈膠手套 100kg；

黑松香 10kg；

450活化劑 1 kg；

880活化劑 2 kg；

軟化劑 70 kg；

水 適量。

動態(tài)脫硫工藝：壓力2.2Mpa，保溫2小時。

注：脫硫后的膠較軟，壓煉、精煉容易，可縮短壓膠時間50%，因此可節(jié)約電能50%，提高生產(chǎn)效率50%。

物理性能：拉伸強度 10.5Mpa（國家標準≥7.5），扯斷伸長率520%（國家標準≥280），硬度（邵爾A）56

15、設(shè)備：6立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方

尼龍全胎18目膠粉 2000kg；

煤焦油 360kg；

黑松香 40kg；

910活化劑 8kg；

水 適量。

脫硫工藝：壓力18～22Mpa，保溫100分鐘。

物理性能：拉伸強度11.99Mpa，扯斷伸長率430%，硬度（邵爾A）61，門尼粘度［ML（1+4）100℃］33。

16、設(shè)備：8立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方

尼龍全胎18目膠粉 2000kg；

煤焦油 360kg；

黑松香 40kg；

910活化劑 8kg；

水 適量。

物理性能：拉伸強度11.99Mpa，扯斷伸長率430%，硬度（邵爾A）61，門尼粘度［ML（1+4）100℃］33，密度1.19g/cm3。

17、設(shè)備：6立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方

尼龍?zhí)ロ斈z粉16目 1500kg；

煤焦油 270 kg；

黑松香 30 kg；

920活化劑 6 kg；

水 適量。

脫硫工藝：加熱升壓至2.5Mpa；保壓10分鐘。

物理性能：拉伸強度 16.5Mpa，扯斷伸長率460%，門尼粘度［ML（1+4）100℃］70。

18、設(shè)備：6立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方

鋼絲胎頂膠粉16目 1500 kg；

焦油 270 kg；

黑松香 30 kg；

920活化劑 6kg；

水 適量。

脫硫工藝：加熱升壓至2.5Mpa，保壓10分鐘。

物理性能：拉伸強度 14.5Mpa，扯斷伸長率450%，門尼粘度［ML（1+4）100℃］70。

19、設(shè)備：6立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方

普通鋼絲輪胎膠粉24目 1500 kg；

煤焦油 270 kg；

黑松香 30 kg；

920活化劑 6kg；

水 適量。

脫硫工藝：加熱升壓至2.5Mpa；保壓10分鐘。

物理性能：拉伸強度 12.5Mpa，扯斷伸長率420%，門尼粘度［ML（1+4）100℃］68。

20、6立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方

尼龍全胎18目膠粉 1500kg；

煤焦油 270kg；

910活化劑 8kg；

輕質(zhì)碳酸鈣 40kg；

水 適量。

脫硫工藝：加熱升壓至1.8～2.2Mpa；保壓時間100分鐘。

物理性能：拉伸強度 12.1Mpa，扯斷伸長率420%，門尼粘度［ML（1+4）100℃］40。

三、結(jié)語

1.脫硫罐加料順序非常重要，如果加料順序不科學(xué)，生產(chǎn)的再生膠質(zhì)量低劣。

2.經(jīng)試驗確定正脫硫點非常必要，采用正脫硫點生產(chǎn)的再生膠質(zhì)量最優(yōu)。

3.以上20個脫硫配方及工藝，包括不同規(guī)格的脫硫罐及生產(chǎn)不同品質(zhì)（包括高、中、低強力及無味膠）的再生膠供讀者參考。

4.其他脫硫設(shè)備也可參考此文的機理。

黑貓朝陽基地擬增加炭黑產(chǎn)能6萬噸

江西黑貓?zhí)亢诠窘瞻l(fā)布其朝陽生產(chǎn)基地搬遷并技改擴產(chǎn)的公告，擬以此次搬遷為契機，利用自有資金進行技術(shù)改造和產(chǎn)能擴建工程。該項目全部達產(chǎn)后，黑貓朝陽基地的炭黑產(chǎn)能將達12萬噸。新廠址在朝陽市龍城區(qū)工業(yè)園區(qū)內(nèi)，靠近錦州-朝陽高速公路，毗鄰101國道，交通十分便利。同時，新址周邊煤炭焦化和石油煉化企業(yè)較多，能保證炭黑生產(chǎn)用原料油的充足供應(yīng)。

黑貓朝陽基地現(xiàn)有3條生產(chǎn)線，年產(chǎn)炭黑6萬噸并配套6MW尾氣發(fā)電機組。本著搬遷不影響生產(chǎn)的原則，擬在新址投資建設(shè)完成1條4萬噸炭黑生產(chǎn)線后，再啟動搬遷原廠現(xiàn)有的2×2萬噸/年軟、硬質(zhì)炭黑線，最終根據(jù)市場的需求狀況再投資建設(shè)一條4萬噸生產(chǎn)線。（景德）

∶ 董誠春（1936），男，武漢市人，北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計院高級工程師（已退休），從事輪胎等橡膠制品及廢橡膠綜合利用的研究開發(fā)工作，在橡膠專業(yè)期刊上發(fā)表論文有五十余篇，參加合編了六本橡膠專業(yè)書籍的有關(guān)章節(jié)，獨自編著了《廢橡膠資源綜合利用》及《廢輪胎回收加工利用》。

（ 咨 詢 電 話 :15311426411（含 微 信 ），QQ:1736395807）