CN107793611A - 废旧轮胎胶粉掺杂丁基橡胶复合防水卷材 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的废旧轮胎胶粉掺杂丁基橡胶复合防水卷材，包括以下重量份的原料：丁基橡胶70~90份、补强剂50~60份、胶粉5~8份、橡胶软化剂15~25份、填充剂35~50份、阻燃剂15~25份、偶联剂5~10份、有机活化锌2~3份、防老剂2~3份、促进剂3~5份、硬脂酸2~4份、抗氧剂0.5~1份。本发明提供的废旧轮胎胶粉掺杂丁基橡胶复合防水卷材添加废旧轮胎制备的硫化精细胶粉，可提高防水卷材的防水性能、降低脆性温度、增强流动温度、降低穿透性，使防水卷材耐候性更好，产生的裂纹少，使用寿命更长。同时，本发明还采用植物软化剂作为软化剂，避免了石油类软化剂对环境的污染，健康环保，且能改善防水卷材成型脱模问题，减少喷硫、发孔等现象。

Description

废旧轮胎胶粉掺杂丁基橡胶复合防水卷材
技术领域
本发明涉及复合防水卷材领域，具体涉及废旧轮胎胶粉掺杂丁基橡胶复合防水卷材。
背景技术
废旧轮胎主要化学成分是天然橡胶和合成橡胶，还含有许多其他物质，如苯乙烯、丁二烯、丁基、异氧聚丁二烯，玻璃纤维、聚酯、锌氧化物、硬脂酸、硫磺、金属、色素、炭黑等。它们是可再利用的资源，我国目前有轮胎翻新企业约500家，年翻修旧轮胎400多万条，再生胶企业500多家，年产再生胶近40万t，废旧轮胎生产胶粉的企业近60家，年产胶粉不足5万t，可利用废旧轮胎约2600万—3000万条，节约了大量的橡胶资源。
废旧轮胎的再利用包括对废轮胎进行复原性的加工，使之恢复原有用途的翻新轮胎和原型直接利用。再生利用是将废轮胎制成再生胶或胶粉。热利用分高温分解和直拔燃烧两类，高温分解是将废轮胎催化剂作用下经热裂解得到混合油、热解气及炭黑等，多种干馏分解物，直接燃烧是将废轮胎作为燃料接加以利用。
通过生产胶粉来同收废旧轮胎是集环与资源再利用于一体的很有前途的方式，这也是发达国家摒弃再生胶生产，将废旧轮胎利用重点由再生胶转向胶粉和开辟其他利用领域的主要原因，制造胶粉有望成排在翻新、热能利用之后的第三大途径，胶粉的生产工艺有常温粉碎法、低温冷冻粉碎法、水冲击法等。
发明内容
针对现有技术，本发明的目的是为了提供废旧轮胎胶粉掺杂丁基橡胶复合防水卷材，该防水卷材防水性能好、脆性温度低、流动温度高，防水卷材耐候性好，低温不易产生裂纹，使用寿命更长。
为解决上述技术问题，本发明提供废旧轮胎胶粉掺杂丁基橡胶复合防水卷材，所述防水卷材包括以下重量份的原料：丁基橡胶70~90份、补强剂50~60份、胶粉5~8份、橡胶软化剂15~25份、填充剂35~50份、阻燃剂15~25份、偶联剂5~10份、有机活化锌2~3份、防老剂2~3份、促进剂3~5份、硬脂酸2~4份、抗氧剂0.5~1份；
所述胶粉为废旧轮胎制备的精细硫化胶粉，其粒度为60~80目；
所述阻燃剂为十溴联苯醚、八溴联苯醚和十溴二 苯乙烷中的任意一种或多种组合；
所述的偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂或钛酸酯偶联剂中的一种或多种组合；
所述的丁基橡胶为氯化丁基橡胶或溴化丁基橡胶中的一种或多种组合。
废旧轮胎制备的硫化精细胶粉添加进防水卷材，可提高防水卷材的防水性能、降低脆性温度、增强流动温度、降低穿透性，使防水卷材耐候性更好，产生的裂纹少，使用寿命更长。同时可以使废旧轮胎中的炭黑及各种添加剂得到充分利用。
所述橡胶软化剂包括氢化松香、硫化油膏、妥尔油中的一种或多种。橡胶软化剂一般多采用石油类软化剂，其软化效果好，且耐老化耐屈挠，但石油类软化剂大多含有多环芳烃、重金属、胺类、苯类等有毒有害物质，不利于环保。氢化松香对橡胶软化效果显著，且可以增大胶料的自粘性，改善成型工艺操作，同时还可克服植物软化剂降低胶料耐老化性、耐龟裂性、脆性等问题。硫化油膏可显著改善胶料的工艺性能，使半成品收缩率低、表面光滑，硫化时易于脱模，还可以减少喷硫现象、厚制卷材发孔现象，且值得耳钉硫化胶有较好的耐臭氧、耐日光老化的作用。妥尔油是一种液态树脂，主要成分为脂肪酸、树脂酸和不皂化物，对橡胶软化效果较好，使填料易于分散，且成本低廉。
所述补强剂包括补强填料和补强树脂，所述补强填料为细粒子炭黑、白炭黑、硅酸盐中的一种或多种；所述补强树脂为高苯乙烯树脂或酚醛树脂。
目前，橡胶活化效果较好的活化剂依然是氧化锌，但长期接触氧化锌对身体有害。有机活化锌采用有机物活化氧化锌，可提高防水卷材的耐撕裂强度，减少用量。
所述填充剂包括填料、钛白粉、润滑剂，所述润滑剂的添加量为填料的10ωt %，所述润滑剂的添加量为填料的5~7ωt%
优选的，所述防水卷材包括以下重量份的原料：氯化丁基橡胶75~85份、细粒子炭黑20~25份、硅酸钠10~15份、酚醛树脂15~25份、胶粉5~8份、橡胶软化剂18~20份、填料30份、钛白粉10份、润滑剂1.5~2.7份、阻燃剂20~22份、偶联剂7~8份、有机活化锌3份、防老剂2份、抗氧剂1份、促进剂3份、硬脂酸4份。
所述废旧轮胎胶粉掺杂丁基橡胶复合防水卷材的制备方法，包括以下步骤：
步骤（1）按配比将丁基橡胶、补强剂、偶联剂、橡胶软化剂、胶粉、填充剂阻燃剂置入高速搅拌机中搅拌均匀，得到混合物料；
步骤（2）将步骤（1）得到的混合物料加入双螺杆机，加入防老剂、有机活化锌、硬脂酸、抗氧剂，螺杆转速为150~250r/min，双螺杆机内温度为95~110℃，混炼6~10min后过滤得到混炼胶；
步骤（3）将骤（2）得到的混炼胶置入单螺杆机挤出机中，加入在硫磺、促进剂，停留15~25min，螺杆转速为200~250r/min，搅拌混合均匀，经模具挤出头挤出0.6~0.8mm厚的胶层；
步骤（4）将步骤（3）制得胶层引入蒸汽硫化罐中，连续硫化6~10min后，制得废旧轮胎胶粉掺杂丁基橡胶复合防水卷材。
本发明提供的废旧轮胎胶粉掺杂丁基橡胶复合防水卷材，具有以下有益效果：
（1）本发明提供的废旧轮胎胶粉掺杂丁基橡胶复合防水卷材添加废旧轮胎制备的硫化精细胶粉，可提高防水卷材的防水性能、降低脆性温度、增强流动温度、降低穿透性，使防水卷材耐候性更好，产生的裂纹少，使用寿命更长。
（2）本发明提供的废旧轮胎胶粉掺杂丁基橡胶复合防水卷材采用植物软化剂作为软化剂，避免了石油类软化剂对环境的污染，健康环保，且能改善防水卷材成型脱模问题，减少喷硫、发孔等现象。
具体实施方式
实施例1
所述的废旧轮胎胶粉掺杂丁基橡胶复合防水卷材，包括以下重量份的原料：氯化丁基橡胶70份、细粒子炭黑30份、高苯乙烯树脂30份、精细硫化胶粉8份、氢化松香15份、填料30份、钛白粉10份、润滑剂1.5~2.7份、十溴联苯醚15份、硅烷偶联剂5份、有机活化锌2份、防老剂3份、促进剂3份、硬脂酸4份、抗氧剂0.5份。
所述废旧轮胎胶粉掺杂丁基橡胶复合防水卷材的制备方法，包括以下步骤：
步骤（1）按配比将氯化丁基橡胶、硅烷偶联剂、细粒子炭黑、高苯乙烯树脂、氢化松香、精细硫化胶粉、填料、钛白粉、润滑剂、十溴联苯醚置入高速搅拌机中搅拌均匀，得到混合物料；
步骤（2）将步骤（1）得到的混合物料加入双螺杆机，加入防老剂、有机活化锌、硬脂酸、抗氧剂，螺杆转速为250r/min，双螺杆机内温度为95℃，混炼10min后过滤得到混炼胶；
步骤（3）将骤（2）得到的混炼胶置入单螺杆机挤出机中，加入在硫磺、促进剂，停留15min，螺杆转速为250r/min，搅拌混合均匀，经模具挤出头挤出0.6~0.8mm厚的胶层；
步骤（4）将步骤（3）制得胶层引入蒸汽硫化罐中，连续硫化7.5min后，制得废旧轮胎胶粉掺杂丁基橡胶复合防水卷材。
实施例2
所述的废旧轮胎胶粉掺杂丁基橡胶复合防水卷材，包括以下重量份的原料：溴化丁基橡胶90份、白炭黑40份、高苯乙烯树脂15份、精细硫化胶粉6份、硫化油膏25份、填料42份、钛白粉4.2份、润滑剂3.6份、十溴二苯乙烷24份、钛酸酯偶联剂9份、有机活化锌3份、防老剂2.5份、抗氧剂0.8份、促进剂4份、硬脂酸3份。
所述废旧轮胎胶粉掺杂丁基橡胶复合防水卷材的制备方法，包括以下步骤：
步骤（1）按配比将溴化丁基橡胶、钛酸酯偶联剂、白炭黑、高苯乙烯树脂、硫化油膏、精细硫化胶粉、填料、钛白粉、润滑剂、十溴二苯乙烷置入高速搅拌机中搅拌均匀，得到混合物料；
步骤（2）将步骤（1）得到的混合物料加入双螺杆机，加入防老剂、有机活化锌、硬脂酸、抗氧剂，螺杆转速为150r/min，双螺杆机内温度为110℃，混炼7min后过滤得到混炼胶；
步骤（3）将骤（2）得到的混炼胶置入单螺杆机挤出机中，加入在硫磺、促进剂，停留25min，螺杆转速为200r/min，搅拌混合均匀，经模具挤出头挤出0.6~0.8mm厚的胶层；
步骤（4）将步骤（3）制得胶层引入蒸汽硫化罐中，连续硫化8min后，制得废旧轮胎胶粉掺杂丁基橡胶复合防水卷材。
实施例3
所述的废旧轮胎胶粉掺杂丁基橡胶复合防水卷材，包括以下重量份的原料：氯化丁基橡胶80份、细粒子炭黑22份、硅酸钠13份、酚醛树脂20份、精细硫化胶粉7份、硫化油膏15、妥尔油5份、填料40份、钛白粉4份、润滑剂2.5份、十溴联苯醚10份、八溴联苯醚12份、铝酸酯偶联剂2份、钛酸酯偶联剂5份、有机活化锌3份、防老剂2份、抗氧剂1份、促进剂3份、硬脂酸4份
所述废旧轮胎胶粉掺杂丁基橡胶复合防水卷材的制备方法，包括以下步骤：
步骤（1）按配比将溴化丁基橡胶、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、硅酸钠、细粒子炭黑、酚醛树脂、硫化油膏、妥尔油、精细硫化胶粉、填料、钛白粉、润滑剂、十溴联苯醚、八溴联苯醚置入高速搅拌机中搅拌均匀，得到混合物料；
步骤（2）将步骤（1）得到的混合物料加入双螺杆机，加入防老剂、有机活化锌、硬脂酸、抗氧剂，螺杆转速为200r/min，双螺杆机内温度为105℃，混炼8min后过滤得到混炼胶；
步骤（3）将骤（2）得到的混炼胶置入单螺杆机挤出机中，加入在硫磺、促进剂，停留20min，螺杆转速为180r/min，搅拌混合均匀，经模具挤出头挤出0.6~0.8mm厚的胶层；
步骤（4）将步骤（3）制得胶层引入蒸汽硫化罐中，连续硫化9min后，制得废旧轮胎胶粉掺杂丁基橡胶复合防水卷材。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.废旧轮胎胶粉掺杂丁基橡胶复合防水卷材，其特征在于：包括以下重量份的原料：丁基橡胶70~90份、补强剂50~60份、胶粉5~8份、橡胶软化剂15~25份、填充剂35~50份、阻燃剂15~25份、偶联剂5~10份、有机活化锌2~3份、防老剂2~3份、促进剂3~5份、硬脂酸2~4份、抗氧剂0.5~1份；
所述胶粉为废旧轮胎制备的精细硫化胶粉，其粒度为60~80目；
所述阻燃剂为十溴联苯醚、八溴联苯醚和十溴二苯乙烷中的任意一种或多种组合；
所述的偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂或钛酸酯偶联剂中的一种或多种组合；
所述的丁基橡胶为氯化丁基橡胶或溴化丁基橡胶中的一种或多种组合。
2.根据权利要求1所述的废旧轮胎胶粉掺杂丁基橡胶复合防水卷材，其特征在于：所述橡胶软化剂包括氢化松香、硫化油膏、妥尔油中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的废旧轮胎胶粉掺杂丁基橡胶复合防水卷材，其特征在于：所述补强剂包括补强填料和补强树脂，所述补强填料为细粒子炭黑、白炭黑、硅酸盐中的一种或多种；所述补强树脂为高苯乙烯树脂或酚醛树脂。
4.根据权利要求1所述的废旧轮胎胶粉掺杂丁基橡胶复合防水卷材，其特征在于：所述填充剂包括填料、钛白粉、润滑剂，所述润滑剂的添加量为填料的10ωt %，所述润滑剂的添加量为填料的5~7ωt%。
5.根据权利要求3所述的废旧轮胎胶粉掺杂丁基橡胶复合防水卷材，其特征在于：氯化丁基橡胶75~85份、细粒子炭黑20~25份、硅酸钠10~15份、酚醛树脂15~25份、胶粉5~8份、橡胶软化剂18~20份、填料30份、钛白粉10份、润滑剂1.5~2.7份、阻燃剂20~22份、偶联剂7~8份、有机活化锌3份、防老剂2份、抗氧剂1份、促进剂3份、硬脂酸4份。
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