一種利用廢舊橡膠制備中空微球的方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用廢舊橡膠制備中空微球的方法，含羧基丁腈橡膠廢舊橡膠制成膠粉。膠粉配成乳液，經過堿/酸分步處理，制得中空橡膠微球。本發明各步反應均在較溫和條件下進行。本發明的材料能改善膠粉性能，可以作為遮光劑、抗紫外線添加劑和手感改進劑應用于多種行業，在提高精細膠粉的應用范圍和產品質量方面也存在著潛在的應用價值。
【專利說明】—種利用廢舊橡膠制備中空微球的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及廢舊橡膠的利用領域，敘述了一種利用廢舊橡膠制備中空微球的方法。
技術背景
[0002]橡膠在近代工業發展歷史上長期作為經濟軍事生產戰略物資，在國民經濟和社會發展中占有非常重要的地位。我國橡膠消費量極大，但橡膠資源缺乏，因此廢舊橡膠的循環利用已成為發展循環經濟的重要部分。目前，廢舊橡膠再生得到的再生膠通常性能較差，只能部分替代低附加值的橡膠產品。將廢舊橡膠改造成為高附加值的化工材料已成為橡膠再生工業研究熱點。
[0003]中空聚合微球(又稱中空微球)是一種特殊的核/殼復合材料，可以通過調節核殼材料的結構、尺寸以及組成來達到對其光學、熱學、電學、磁學性質的調控，聚合物和其中空部分的折光指數有較大差異，使光能夠有效地散射和折射，可以作為遮光劑、抗紫外線添加劑和手感改進劑應用于 涂料、皮革、化妝品、油墨、造紙行業。滲透溶脹法是經典的制備中空微球的方法，其制備出的微球粒徑分布均勻、形態容易控制，是目前最具工業前景的方法。橡膠本身為聚合物，將廢舊橡膠改造成為中空微球，大大拓寬了廢舊橡膠的應用領域，增加了廢舊橡膠的附加值。利用酸堿滲透溶脹法制備廢舊橡膠中空微球，此路線未見報道。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種利用廢舊橡膠制備中空微球的方法。
[0005]本發明通過如下措施實現:
一種利用廢舊橡膠制備中空微球的方法，其特征在于其合成方法包括如下步驟:
A.廢舊橡膠顆粒經粉碎機粉碎為60-200目大小顆粒；
B.廢舊橡膠顆粒加入表面活性劑及去離子水，超聲活化15-17min后加入一定量的溶脹劑，升溫至90-110 0C5
C.用10%的NaOH水溶液調整體系pH到到10-13，反應3_5 h后迅速冷卻到室溫，用10 %的HCl水溶液調整體系pH到2.2，升溫至90-110 0C反應3_5 h后用10 %的NaOH水溶液調整體系PH至7后得到中空膠粒乳液。
[0006]D.完成反應后經洗滌、篩分等過程，將溶脹劑回收循環使用，橡膠擠出干燥得到廢橡膠多孔微球、即中空微球。
[0007]所述的方法，其特征在于A步驟廢橡膠由羧基丁腈橡膠廢舊橡膠如膠管、膠帶密封件、O型圈、膠輥、膠鞋及各種模制品中的一種或幾種混合而得。
[0008]所述的方法，其特征在于B步驟表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉，溶脹劑為丁酮，其中廢橡膠顆粒、表面活性劑、溶脹劑及去離子水質量比為1:0.1-1.0:1.5-2.5:10-150.[0009]含羧基丁腈橡膠廢舊橡膠中羧基分子鏈段的運動時膠粒成孔的關鍵。丁酮的加入，減弱了乳膠粒中分子鏈間的相互作用力，增加了分子鏈段的運動性，使得堿處理時氫氧根離子易于進入膠粒內部和羧基反應生成羧酸根離子，由于羧酸根離子的親水性大于羧基，所以富含羧酸根的鏈段(或分子)會拉著整個分子鏈向膠粒表面遷移，部分富含羧酸根的分子也會脫離乳膠粒而溶入水相，結果使膠粒的體積增大，并在內部形成中空結構；酸處理時，膠粒表面上所含羧酸根離子重新成為羧基，在膠粒表面可以形成靠氫鍵而結合的殼層，阻止了鏈段向膠粒內部的收縮，從而形成了穩定的中空結構膠粒。
[0010]本發明的材料能改善膠粉性能，可以作為遮光劑、抗紫外線添加劑和手感改進劑應用于涂料、皮革、化妝品、油墨、造紙行業，在提高精細膠粉的應用范圍和產品質量方面也存在著潛在的應用價值。
【具體實施方式】
[0011]為了更好的理解本發明，通過以下實例進行說明:
實施例1
將含羧基丁腈橡膠廢舊膠鞋橡膠磨成100目左右的細粉。稱取上述得到的廢舊橡膠細粉I g于150 g含十二烷基硫酸鈉0.5 g溶液中，經超聲分散處理15 min后,升溫至90 °C。先用NaOH水溶液調整體系pH到12.2，反應3 h后迅速冷卻到室溫，用HCl水溶液調整體系pH到2.2，升溫至90 °C反應3 h后用NaOH水溶液調整體系pH至7。完成反應后經洗滌、篩分等過程，將溶脹劑回收循環使用。橡膠擠出干燥得到廢橡膠中空微球。
[0012]實施例2
將含 羧基丁腈橡膠廢舊橡膠膠管磨成150目左右的細粉。稱取上述得到的廢舊橡膠細粉I g于150 g含十二烷基硫酸鈉0.5 g溶液中，經超聲分散處理15 min后,升溫至100 °C。先用NaOH水溶液調整體系pH到12.2，反應3 h后迅速冷卻到室溫，用HCl水溶液調整體系pH到2.2，升溫至100 °C反應3 h后用NaOH水溶液調整體系pH至7。完成反應后經洗滌、篩分等過程，將溶脹劑回收循環使用。橡膠擠出干燥得到廢橡膠中空微球。
【權利要求】
1.一種利用廢舊橡膠制備中空微球的方法，其特征在于其合成方法包括如下步驟: A.廢舊橡膠顆粒經粉碎機粉碎為60-200目大小顆粒； B.廢舊橡膠顆粒加入表面活性劑及去離子水，超聲活化15-17min后加入一定量的溶脹劑，升溫至90-110 0C5 C.用10%的NaOH水溶液調整體系pH到到10-13，反應3_5 h后迅速冷卻到室溫，用10 %的HCl水溶液調整體系pH到2.2，升溫至90-110 0C反應3_5 h后用10 %的NaOH水溶液調整體系PH至7后得到中空膠粒乳液； D.完成反應后經洗滌、篩分等過程，將溶脹劑回收循環使用，橡膠擠出干燥得到廢橡膠多孔微球、即中空微球。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于A步驟廢橡膠由羧基丁腈橡膠廢舊橡膠如膠管、膠帶密封件、O型圈、膠輥、膠鞋及各種模制品中的一種或幾種混合而得。
3.如權利要 求1所述的方法，其特征在于B步驟表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉，溶脹劑為丁酮，其中廢橡膠顆粒、表面活性劑、溶脹劑及去離子水質量比為1:0.1-1.0:.1.5-2.5:10-150。
【文檔編號】C08J7/02GK104004219SQ201410173519
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月28日 優先權日:2014年4月28日
【發明者】葛九敢, 黎廣, 周建華, 孫蘭娟, 劉善和, 李健 申請人:安徽紅太陽新材料有限公司