一种环保橡胶补强剂的制备方法及设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110330203A(43)申请公布日2019.10.15(21)申请号201810265976.XC10B57/00(2006.01)(22)申请日2018.03.28C08K3/04(2006.01)C08L21/00(2006.01)(71)申请人北京清怡环保科技有限公司地址100089北京市海淀区体院西路甲2号14号楼1层180室(72)发明人范怡然(74)专利代理机构北京市万慧达律师事务所11111代理人黄玉东(51)Int.Cl.C02F11/10(2006.01)C02F11/121(2019.01)C02F11/13(2019.01)C02F11/00(2006.01)C10B53/00(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称一种环保橡胶补强剂的制备方法及设备(57)摘要本发明提供了一种环保型橡胶补强剂的制备方法及设备，方法包括：(1)将干化的污泥在氮气气氛下，以10-12℃/min的升温速率升温至550-650℃后进行保温以热解，得黑色碳质固体；然后进行湿法TEMA研磨，即得环保型橡胶补强剂。设备包括石英管、旋转炉、惰性气体罐和集油器；石英管位于旋转炉的内部，用以容纳污泥，石英管的一端与氮气罐相连通，石英管的另一端与集油器相连通。本发明由生物可降解废弃物获得，不仅减少了传统炭黑生产过程中对不可再生资源的需求，而且通过将废弃物转化成固体碳质材料，固定碳元素，还降低了生产过程中CO2或甲烷的排放量，其制备过程简单，不会产生二次污染，所制得的环保橡胶补强剂性能优异，可替代常用的N772炭黑作为橡胶补强剂。CN110330203ACN110330203A权利要求书1/1页1.一种环保型橡胶补强剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将干化的污泥在氮气气氛下，以10-12℃/min的升温速率升温至550-650℃后进行保温以热解，得黑色碳质固体；(2)将所述黑色碳质固体进行研磨，即得所述环保型橡胶补强剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述惰性气体为氮气，所述惰性气体气氛流速为500-600mL/min。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述保温的时间为90-120min。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述升温速率为10℃/min，所述保温的温度为600℃，所述保温的时间为90min，所述惰性气体气氛流速为550mL/min。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述污泥为未经处理的初沉污泥和/或二沉污泥。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述干化为将所述污泥在55-65℃下干燥至恒重。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述干化之前还进行了灭活处理，所述灭活处理为在120-125℃下灭活10-20min。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述研磨为湿法TEMA研磨，所述湿法TEMA研磨的固液比为1:0.8-1.2，磨削时间为1-2min。9.一种制备如权利要求1-8中任一项所述环保型橡胶补强剂的设备，包括石英管、旋转炉、惰性气体罐和集油器；所述石英管位于所述旋转炉的内部，用以容纳污泥，所述石英管的一端与所述惰性气体罐相连通，所述石英管的另一端与所述集油器相连通；所述惰性气体罐向所述石英管内充注惰性气体，所述旋转炉对所述石英管进行加热，所述石英管内的污泥受热后进行热解，热解产生的油状产物在惰性气体的作用下进入所述集油器，气体产物通过所述集油器的排气口排出。10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述集油器的排气口通过气体纯化装置与所述旋转炉的加热系统相连通，所述气体产物通过所述排气口进入到所述加热系统实现热能的循环利用。2CN110330203A说明书1/7页一种环保橡胶补强剂的制备方法及设备技术领域[0001]本发明涉及橡胶添加剂技术领域，尤其涉及一种环保橡胶补强剂的制备方法及设备。背景技术[0002]在橡胶材料制造领域中，往往需要添加橡胶补强剂以提高硫化橡胶制品的耐磨性、抗撕裂强度、拉伸强度、模量、抗溶胀性等性能，炭黑作为一种无定形碳由于具有较高的表面活性而能很好地与橡胶之间产生化学吸附，该化学吸附具有分子链比较容易在炭黑表面上移动，但不易和炭黑脱离的特点，以及抵抗撕裂同时又不会过于损坏橡胶的弹性(即分子链的运动)的特点，因此被作为补强剂和添加剂广泛应用于橡胶材料制造领域中，其添加量一般为橡胶材料的30wt％，据统计，炭黑每年仅在轮胎制造业中的使用量就超过1100万吨。[0003]然而，当前炭黑的制备需要在缺氧条件下部分燃烧不可再生的化石燃料(如重