轮胎胎面硫化胶的脱硫工艺方案设计

 　　在生产轮胎胎面再生胶过程中，温度是一个重要因素，但温度的高低也受所选工艺装备的影响。不同的装备，工艺，对温度的要求是不尽相同的。目前来看，主要有以下几种工艺实践：脱硫的温度要高一些、轮胎胎面的胶粉颗粒要细一点、还有人主张软化剂用量大一点、在环保整体压力比较大的情况下，有的干脆主张不加软化剂、不加活化剂等等。　　再生胶是一门实践学科，延续再生胶工艺一路走来，从简单开炼机机械剪切脱硫、碱煮法、油法、水油法、动态脱硫法、一直到现在螺旋输送高温降解法、螺杆输送高温剪切法等，这些方法从无水作为介质到有水再到去除水，从机械剪切到无剪切高温高压降解恢复到高温机械剪切降解，从常压到高压恢复到常压，从无活化剂到发明活化剂到再到不加活化剂。这些从实践中不断调整总结出来的再生胶工艺方法就是一部再生胶进化史。工艺的方法有很多种，脱硫的方案有很多种，但从轮胎胎面硫化胶的还原性能来说，性能还原的效能还不够理想，不足原来硫化胶性能的70%。实际操作中甚至比70%性能还要小的多。　　有的人说，这句话不对，他们可以将轮胎胎面硫化胶的效能比这高！其实实践证明，在现有的常规脱硫方法中利用添加树脂补强及高分子材料填充，即使能够让再生胶物理性能获得一个高的数值，但这种外在形式的拉高再生胶的物性指标，对再生胶的内在品质上来说并不是一件有益的事情，往往以损伤轮胎胎面硫化胶原有的使用功能为代价的，比如说工艺性能、磨耗、耐曲绕性能等，增加了再生胶的工艺成本，给下游产品硫化配方及工艺方案带来诸多隐患。　　生产高品质再生胶，温度控制至关重要。控制脱硫工艺的温度，对运用热能生产轮胎胎面再生胶而言是非常重要的。因为轮胎胎面硫化胶以天然胶为主材料，天然胶的耐热性及耐老化能力都很差，其受热裂解主要是以降解的方式进行，温度升高降解的速率显著增快，会导致其快速变软变粘。轮胎胎面硫化胶中采用天然胶的作用是其强度大、弹性高、工艺性能好，为了保留这些优点，同时为了防止，过高的温度裂解必然导致丁苯橡胶、顺丁橡胶这些高温裂解以交联为主导方向的硫化胶，在过高温裂解时由于得不到有效保护高速交联而形成死胶（部分碳化），所以不宜采用过高的问题来解决轮胎胎面硫化胶的脱硫问题。　　另外，不宜使用过多的软化剂。其实我们在水油法、动态脱硫法及螺旋输送高温裂解、螺杆输送高温剪切中都过多地使用了软化剂。这也是维持工艺的脱硫效能不得不采取的方法，采用过量的软化剂对胶粉实现受热溶胀、渗透及过热保护，以达到脱硫的效能，实际上大部分软化剂都损耗掉及转化成污染性气体。选择软化剂除了考虑产品的环保、脱硫工艺的环保、提高脱硫效能以外，我们还得考虑所添加的软化剂不得给下游产品的设计带来隐患。一般选择的的方式为：　　1.软化剂对轮胎胎面硫化胶的渗透性要好；　　2.具有清除轮胎胎面硫化胶受热裂解时所释放出来的自由基的基团；　　3.分子量要大，这样生产出来的再生胶强度会高；　　4.结构稳定；　　5.流动性好；　　6.传热性好等。　　我们常用的软化剂有松焦油、妥尔油、松香、石油沥青、芳烃油、环烷油、液体古马龙、固体古马龙、石油树脂等。软化剂对胶粉渗透溶胀取决于它们分子结构的相似程度，相似程度越大，溶胀效果越好，分子量越小，溶胀效果越好。如果这些软化剂的分子结构还带有清除自由基的效果，那这些软化剂就具有非常好的脱硫效果。松焦油、煤焦油及液体古马龙就属于这一类型。能够提供再生胶工艺性能的软化剂有松香、松焦油、妥尔油，用这些助剂生产的再生胶容易塑炼，门尼容易控制。　　第三，胶粉粒度要适中。对于用于脱硫的轮胎胎面硫化胶的胶粉颗粒，有人主张越细越好，他们认为，胶粉颗粒越小，软化剂和胶粉的混合及溶胀越容易进行，后续对再生胶的塑炼越容易控制。其实这是不对的，胶粉越小与软化剂混合的阻力越大，越容易发生抱团，在没有软化剂保护下胶粉受热极容易碳化。同时我们常规粉碎轮胎胎面硫化胶时，这些硫化胶都是在做没有防护的热氧剪切，粉碎次数越多，硫化胶的性能损失越大，碳化现象越严重。　　第四，水的影响。是否有方法能够不用大量的水做介质，不需要太高的温度裂解，不需要过量的软化剂，不需要过度热氧剪切降解就能够达到脱硫效果呢?一般到达好的脱硫效果需要满足下面三个基本条件：　　1.软化剂和硫化胶粉受热均匀；　　2.软化剂和硫化胶粉混合均匀；　　3.软化剂对硫化胶粉渗透溶胀均匀。　　长期从事轮胎胎面硫化胶再生胶生产，往往可以得出这样一组不同脱硫方法脱硫效能对比，见下图。