一种在合成橡胶中高分散的再生炭黑的加工工艺方法与流程

本发明属于再生炭黑材料，具体涉及一种在合成橡胶中高分散的再生炭黑的加工工艺方法。

背景技术：

1、再生炭黑是指废旧轮胎经过钢丝抽出、破碎除铁后的胶块或者胶粉在缺氧或惰性气体氛围中，利用高温使其内部的有机成分发生热裂解，逸出挥发性产物所形成固体焦炭，再经过除渣除铁、粉碎等深加工后得到的产品。

2、目前市场所生产的再生炭黑表面具有冷却的轻质油和重质油，挥发量较高。即便通过深加工后，生产的再生炭黑产品依然具有吸油值、吸碘值和比表面积较小，结构度较低，在合成橡胶，如丁苯橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶等中难以分散，且没有补强效果，市场的再生炭黑主要用于天然胶体系，主要归功于天然胶具有较高自补强性，难以区分填料的分散性与补强效果。此外，再生炭黑在深加工的过程中，由于其挥发分较高，致其难以粉碎，易于堵塞粉碎机的分级机，所以粉碎产能低，具有气味较重等缺点。介于以上技术问题，所以本发明提出了一种在合成橡胶中高分散的再生炭黑的加工工艺方法，有效解决再生炭黑在深加工与使用过程中的技术问题。本领域技术人员亟待开发出一种在合成橡胶中高分散的再生炭黑的加工工艺方法，以满足现有的使用要求和市场需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种在合成橡胶中高分散的再生炭黑的加工工艺方法，以解决上述技术问题。

2、一种在合成橡胶中高分散的再生炭黑的加工工艺方法，包括如下步骤：1）除杂：废轮胎胶粉通过吨包拆包站拆包后，输送至振动筛去除大于5mm的碎石杂质，再经过除铁器除铁后进入物料缓存罐，备用；2）一次热裂解：除杂除铁后的废轮胎胶粉通过输送设备进入一次热裂解炉进行热解处理，得到一次热裂解后的粗炭黑；3）一次粉碎：一次热裂解后的粗炭黑通过螺旋降温出料系统降温至64℃~70℃，再经过振动筛与除铁器处理后输送至缓存罐，随后输送至一次粉碎机进行粉碎，得到一次粉碎后的粗炭黑；

3、4）二次热裂解：一次粉碎后的粗炭黑通过输送设备进入二次热裂解炉进行热解处理；

4、5）二次粉碎：二次热裂解后的粗炭黑通过螺旋降温出料系统降温至58~70℃，再经过振动筛与除铁器处理后输送至缓存罐，随后输送至二次粉碎机进行粉碎，检测合格后输送至物料缓存罐，即得在合成橡胶中高分散的再生炭黑。

5、进一步的，所述废轮胎胶粉为废旧全钢子午线轮胎胎面胶粉。

6、进一步的，所述废旧轮胎胶粉的一次热裂解过程：所述裂解炉的进料量控制在0.32t/h~0.6t/h；所述裂解炉的转速为5.2r/min~6.5r/min；所述裂解炉温度为310℃~380℃，炉内负压控制在-0.028~-0.03mpa。

7、进一步的，所述一次粉碎工艺的粉碎机转速为550rpm/min~850rpm/min；所述一次粉碎工艺的粗炭黑粉末目数为100~300目。

8、进一步的，所述二次热裂解炉进行热解处理过程：所述裂解炉的进料速度控制在0.40t/h~0.80t/h；所述裂解炉的转速为4.2r/min~6.2r/min；所述裂解炉温度为420℃~450℃，炉内负压控制在-0.028~-0.03mpa；所述裂解炉的臭氧进气速度为10～40l/min，臭氧的浓度为5~10ppm。

9、进一步的，所述二次粉碎工艺的进料量控制在2.2～2.9t/h；所述二次粉碎工艺的粉碎机转速为1800~2600rpm/min；所述二次粉碎工艺的粗炭黑粉末目数为800~1250目。

10、进一步的，所述合成橡胶优选为丁苯橡胶或丁基橡胶或三元乙丙橡胶中的其中一种。

11、进一步的，所述再生炭黑产品的吸油值≥0.81cm3/g；所述再生炭黑产品的压缩吸油值≥0.62×10-5m3/g；所述再生炭黑产品的吸碘值≥119g/kg；所述再生炭黑产品的甲苯透光率为≥90%；所述再生炭黑产品的氮气吸附比表面积≥60m2/g；所述再生炭黑产品的灰分≤16.2%；所述再生炭黑产品的粒径d99≤30μm。

12、本发明第一目的在于提供一种在合成橡胶中高分散的再生炭黑的加工工艺方法，从而解决再生炭黑轻质油和重质油含量较高的问题。

13、本发明第二目的在于提供一种在合成橡胶中高分散的再生炭黑的加工工艺方法，有效解决了再生炭黑深加工过程中的产能低、粉碎机分级机堵塞、造粒困难等问题。

14、本发明第三目的在于提供一种在合成橡胶中高分散的再生炭黑的加工工艺方法，提高了再生炭黑产品吸碘值、比表面积、甲苯透光率、表面活性和分散性等，使得产品质量更加稳定。

15、本发明第四目的在于提高了再生炭黑应用的价值，不仅仅在天然胶中可以扩大使用，也可以用在合成胶中，如丁苯橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶等。

16、本发明具有以下有益效果：

17、本发明公开的一种在合成橡胶中高分散的再生炭黑的加工工艺方法，解决了再生炭黑轻质油和重质油含量较高的问题，而且再生炭黑深加工过程中的产能低、粉碎机分级机堵塞、造粒困难等问题也得到了有效改善，同时提高了产品吸碘值、比表面积、甲苯透光率、表面活性和分散性等，使得产品质量更加稳定，均能高于行业标准要求，从而使其不仅仅在天然胶中可以扩大填充量使用，也可以用在合成胶中高分散使用，如丁苯橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶等。

技术特征：

1.一种在合成橡胶中高分散的再生炭黑的加工工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种在合成橡胶中高分散的再生炭黑的加工工艺方法，其特征在于，所述废轮胎胶粉为废旧全钢子午线轮胎胎面胶粉。

3.根据权利要求1所述的一种在合成橡胶中高分散的再生炭黑的加工工艺方法，其特征在于，所述废旧轮胎胶粉的一次热裂解过程：所述裂解炉的进料量控制在0.32t/h~0.6t/h；所述裂解炉的转速为5.2r/min~6.5r/min；所述裂解炉温度为310℃~380℃，炉内负压控制在-0.028~-0.03mpa。

4.根据权利要求1所述的一种在合成橡胶中高分散的再生炭黑的加工工艺方法，其特征在于，所述一次粉碎工艺的粉碎机转速为550rpm/min~850rpm/min；所述一次粉碎工艺的粗炭黑粉末目数为100~300目。

5.根据权利要求1所述的一种在合成橡胶中高分散的再生炭黑的加工工艺方法，其特征在于，所述二次热裂解炉进行热解处理过程：所述裂解炉的进料速度控制在0.40t/h~0.80t/h；所述裂解炉的转速为4.2r/min~6.2r/min；所述裂解炉温度为420℃~450℃，炉内负压控制在-0.028~-0.03mpa；所述裂解炉的臭氧进气速度为10～40l/min，臭氧的浓度为5~10ppm。

6.根据权利要求1所述的一种在合成橡胶中高分散的再生炭黑的加工工艺方法，其特征在于，所述二次粉碎工艺的进料量控制在2.2～2.9t/h；所述二次粉碎工艺的粉碎机转速为1800~2600rpm/min；所述二次粉碎工艺的粗炭黑粉末目数为800~1250目。

7.根据权利要求1所述的一种在合成橡胶中高分散的再生炭黑的加工工艺方法，其特征在于，所述再生炭黑产品的吸油值≥81×10-5m3/g；所述再生炭黑产品的压缩吸油值≥62×10-5m3/g；所述再生炭黑产品的吸碘值≥119g/kg；所述再生炭黑产品的甲苯透光率为≥90%；所述再生炭黑产品的氮气吸附比表面积≥60m2/g；所述再生炭黑产品的灰分≤16.2%；所述再生炭黑产品的粒径d99≤30μm。

技术总结本发明公开了一种在合成橡胶中高分散的再生炭黑的加工工艺方法，属于再生炭黑材料技术领域，本发明通过一种在合成橡胶中高分散的再生炭黑的加工工艺方法，从而解决再生炭黑轻质油和重质油含量较高的问题，再生炭黑深加工过程中的产能低、粉碎机分级机堵塞、造粒困难等问题也得到了有效改善，同时提高了产品吸碘值、比表面积、甲苯透光率、表面活性和分散性等，使得产品质量更加稳定，均能高于行业标准要求，从而使其不仅仅在天然胶中可以扩大使用，也可以用在合成胶中，如丁苯橡胶、丁基橡胶等。技术研发人员：徐磊,邵进受保护的技术使用者：安徽固瑞特新材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14