一种再生橡胶磁及其制备方法和应用与流程

[0001]
本发明涉及磁性材料的回收利用技术领域，尤其涉及一种再生橡胶磁及其制备方法和应用。


背景技术：

[0002]
橡胶磁是铁氧体磁材系列中的一种由粘结铁氧体磁粉与合成橡胶复合，经挤出成型、压延成型、注射成型等工艺而制成的，具有柔软性、弹性及可扭曲的磁体，可加工成条状、卷状、片状、块状、圆环及各种复杂形状。橡胶磁主要应用于微特电机、电冰箱、消毒柜、厨柜、玩具、文具、广告等行业。
[0003]
橡胶磁的广泛应用也带来大量废旧橡胶磁问题。随着环保意识的提高和环保需求的扩大以及生产成本的增加，橡胶磁的再回收利用也更需要一种低成本高附加值的技术方法。已硫化橡胶磁比非硫化橡胶磁物理性能、信赖性等综合性能更好，但是由于其硫化后难以回收利用，导致其成本较高，限制了其应用。现常规的橡胶回收方法包括添加塑解剂回、低温冷冻粉碎、微波加热脱硫再生等，其中添加塑解剂制作再生橡胶效率低；低温冷冻粉碎成本高等，且没有充分利用橡胶磁的磁特性，只适合于在一些性能和品质要求较低的产品中使用，回收利用价值低；微波加热脱硫容易使橡胶磁中间部分积累较大的能量，容易出现部分胶粉碳化的情况，得到的再生橡胶磁出现较多气泡和杂质。


技术实现要素：

[0004]
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的是提出一种再生橡胶磁的制备方法，能够避免胶粉碳化，改善再生橡胶磁的表面性能。
[0005]
具体地，一种再生橡胶磁的制备方法，包括如下步骤：
[0006]
(1)将废旧橡胶磁与铁氧体磁粉混合后进行一次混炼；
[0007]
(2)对一次混炼后的物料进行一次微波脱硫；
[0008]
(3)对一次微波脱硫后的物料进行二次混炼；
[0009]
(4)对二次混炼后的物料进行二次微波脱硫，得到脱硫含铁氧体橡胶磁；
[0010]
(5)向脱硫含铁氧体橡胶磁中加入橡胶、橡胶助剂后进行再次混炼。
[0011]
相对于现有技术，本发明在一次微波脱硫后取出物料进行二次混炼，再重新放入微波装置中进行二次微波脱硫，可避免微波脱硫时中间部分的橡胶磁粉在微波辐射下积累的能量大从而导致出现部分胶粉碳化的情况，使其脱硫均匀，无颗粒杂质。
[0012]
步骤(1)中，所述一次混炼温度为130-140℃，时间为8-10min。
[0013]
所述废旧橡胶磁与铁氧体磁粉的质量比为(1-1.5):1。本发明所述的废旧橡胶磁指的是已经被硫化的废旧橡胶磁。所述铁氧体磁粉具有吸波特性，结构稳定，价格低廉。本发明采用微波脱硫，利用铁氧体磁粉的吸波特性，无需添加其他配合剂，加热快，胶料受热均匀，环保无污染，即可实行快速脱硫，同时赋予胶料一定的磁性能。
[0014]
步骤(2)中，所述一次微波脱硫采用的微波频率为2000-2500mhz，时间40-60s。
[0015]
步骤(3)中，所述二次混炼温度为120-130℃。
[0016]
二次混炼过程中可加入橡胶填充油，可改善物料的塑性和弹性，改善铁氧体磁粉在废旧橡胶磁中的分散，提高再生橡胶磁的加工性能和物理性能。所述橡胶填充油质量为废旧橡胶磁与铁氧体磁粉总质量的0.5％-1％。所述橡胶填充油可采用环烷油。
[0017]
步骤(4)中，所述二次微波脱硫的微波频率较一次微波脱硫更小，为1000-1500mhz，时间为20-30s。
[0018]
步骤(5)中，所述混炼温度为125-135℃。
[0019]
所述橡胶助剂包括硬脂酸锌、氧化镁、邻苯二甲酸二酯和硫化剂中的任意一种或几种。优选地，所述橡胶助剂为硬脂酸锌、氧化镁、邻苯二甲酸二酯和硫化剂的组合。
[0020]
所述橡胶选自丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、硅橡胶、三元乙丙橡胶、丁基橡胶、乙华平橡胶中的任意一种或几种。
[0021]
所述脱硫含铁氧体橡胶磁、橡胶和橡胶助剂的质量百分比为：
[0022]
脱硫含铁氧体橡胶磁80％-90％
[0023]
橡胶8％-18％
[0024]
硬脂酸为0.3％-0.5％
[0025]
氧化镁为0.3％-0.5％
[0026]
邻苯二甲酸二酯为0.5％-1.2％
[0027]
硫化剂为0.2％-0.5％。
[0028]
步骤(5)后还包括步骤：将混炼后的物料进行破碎、制成再生铁氧体橡胶磁胶片；将所述再生铁氧体橡胶磁胶片与非再生磁胶片进行叠压、硫化。
[0029]
其中，破碎后物料粒径为0.6-1.2mm；所述再生铁氧体橡胶磁胶片厚度为1.0-1.2mm，所述再生铁氧体橡胶磁胶片可采用压延机压制而成。
[0030]
所述非再生磁胶片为由未硫化的常规橡胶磁制成的片层材料，可采用新生产的橡胶磁磁胶片，或者采用磁粉和橡胶、助剂制备而成。所述磁粉选自铁氧体粉、钕铁硼粉、钐铁氮粉中的任意一种或几种，所述橡胶选自丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、硅橡胶、三元乙丙橡胶、丁基橡胶、乙华平橡胶中的任意一种或几种，所述助剂包括增塑剂、防老剂、硫化剂中的任意一种或几种。
[0031]
所述非再生磁胶片厚度为1.3-1.4mm。
[0032]
叠压时，所述再生铁氧体橡胶磁胶片与非再生磁胶片的片数比例为1:(3-6)；在实际操作中，将所述再生铁氧体橡胶磁胶片与非再生磁胶制成面积相同或相近的片材，所述非再生磁胶片对称地层叠在所述再生铁氧体橡胶磁胶片上下面。
[0033]
所述叠压采用倍数叠压方式，叠压倍数为2-3倍，即将再生铁氧体橡胶磁胶片与非再生磁胶片层叠后的厚度压薄2-3倍，例如可将层叠后的厚度5.0mm的片材叠压至1.6-2.5mm厚。再生铁氧体橡胶磁胶片与常规磁胶片层叠复配再倍数叠压的方式，机械取向压力大，可明显使橡胶磁体密度分布均匀，磁性能更高。
[0034]
所述硫化温度为170-190℃，时间120-150s。本发明所述硫化指的是使橡胶交联，在具体操作时可采用平板硫化机进行硫化。
[0035]
本发明的第二个目的是提供上述方法制得的再生橡胶磁。
[0036]
本发明的第三个目的是提供所述再生橡胶磁在微特电机、电冰箱、消毒柜、厨柜、
玩具、文具或广告等领域中的应用。
[0037]
相对于现有技术，本发明制得的再生橡胶磁具有良好的磁性和物理性能，同时可避免胶粉碳化，表面光洁无杂质，可达到常规橡胶磁的磁性和物理性能、表面性能。
具体实施方式
[0038]
以下结合具体的实施例进一步说明本发明的技术方案。
[0039]
实施例1
[0040]
本实施例提供一种再生橡胶磁，其制备方法包括如下步骤：
[0041]
(1)按照质量比1:1将已经被硫化了的废旧橡胶磁与铁氧体磁粉共10kg一起在密炼机上进行一段混炼，混炼工艺为：废旧橡胶磁投入密炼机后加入铁氧体磁粉，混炼至132℃，然后倒出。
[0042]
(2)把混合均匀的废橡胶磁和铁氧体磁粉置于微波炉中进行一次微波脱硫，微波频率2000mhz，时间42s。
[0043]
(3)将一次微波脱硫后的废橡胶磁投入密炼机中，加入0.5％质量百分比的环烷油后进行混炼，混炼至123℃后倒出。
[0044]
(4)把步骤(3)中混炼好的物料置于微波炉中进行二次微波脱硫，得到脱硫含铁氧体橡胶磁。其中微波频率1000mhz，时间21s。
[0045]
(5)按质量百分含量取90％步骤(4)中脱硫含铁氧体橡胶磁，8％的丁腈橡胶，0.5％的硬脂酸锌，0.5％的氧化镁，0.7％的邻苯二甲酸二酯，0.3％硫化剂pdm。重新用密炼机混炼至125℃后用破碎机将物料破碎为粒径0.8-1.2mm的颗粒，然后将破碎后的粒料用压延机出成1.0-1.1mm厚度的薄片。
[0046]
(6)按质量百分含量取90％的铁氧体磁粉和8％橡胶、2％的助剂密炼混合至135℃后压延成1.3-1.4mm厚的磁胶片[即非再生磁胶片，面积与步骤(5)的薄片相当]。将步骤(5)中制成的薄片放中间，上、下各自放2片磁胶片。用倍数叠压方式再次用压延机压成1.8mm厚的片材。最后用平板硫化机对片材进行交联硫化，得到再生橡胶磁。交联条件为180℃
×
130s。
[0047]
对比例1
[0048]
本对比例提供一种再生橡胶磁，其制备方法相较实施例1主要减少了二次混炼和二次微波脱硫的步骤。
[0049]
具体地，本对比例的再生橡胶磁的制备方法包括以下步骤：
[0050]
(1)按照质量比1:1将已经被硫化了的废旧橡胶磁与铁氧体磁粉共10kg一起在密炼机上进行一段混炼，混炼工艺为：废旧橡胶磁投入密炼机后加入铁氧体磁粉，混炼至135℃，然后倒出。
[0051]
(2)把混合均匀的废橡胶磁和铁氧体磁粉置于微波炉中进行微波脱硫，微波频率2100mhz，时间40s。
[0052]
(3)按质量百分含量取90％步骤(2)中一次脱硫的料，8％的丁腈橡胶，0.5％的硬脂酸锌，0.5％的氧化镁，0.7％的邻苯二甲酸二酯，0.3％的硫化剂pdm，重新用密炼机混炼至127℃后用破碎机将物料破碎为粒径0.8-1.2mm的颗粒，然后将破碎后的粒料用压延机出成1.0-1.1mm厚度的薄片。
[0053]
(4)按质量百分含量取90％的铁氧体磁粉和8％橡胶、0.5％的硬脂酸锌，0.5％的氧化镁，0.7％的邻苯二甲酸二酯，0.3％的硫化剂pdm，密炼混合至133℃后压延成1.3-1.4mm磁胶片。将步骤(3)中制成的薄片放中间，上、下各自放2片磁胶片。用倍数叠压方式再次用压延机压成1.8mm片材，用平板硫化机对片材交联硫化。交联条件为180℃
×
130s。
[0054]
对比例2
[0055]
本对比例提供一种再生橡胶磁，相较实施例1，本对比例的再生橡胶磁的制备方法一次混炼中没有加入铁氧体磁粉。
[0056]
具体地，本对比例的再生橡胶磁的制备方法包括以下步骤：
[0057]
(1)将10kg已经被硫化了的废旧橡胶磁在密炼机上进行一段混炼，混炼至136℃，然后倒出。
[0058]
(2)把混合均匀的废橡胶磁置于微波炉中进行微波脱硫，微波频率2100mhz，时间42s。
[0059]
(3)将一次脱硫后的废橡胶磁投入密炼机中，加入0.5％质量百分比环烷油后进行混炼，混炼至124℃后倒出。
[0060]
(4)把步骤(3)中混炼好的料置于微波炉中进行二次微波脱硫。其中微波频率1100mhz，时间20s。
[0061]
(5)按质量百分含量取90％步骤(4)中二次脱硫的料，8％的丁腈橡胶，0.5％的硬脂酸锌，0.5％的氧化镁，0.7％的邻苯二甲酸二酯，0.3％的硫化剂pdm，重新用密炼机混炼至124℃后用破碎机将物料破碎为粒径0.8-1.2mm的颗粒，然后将破碎后的粒料用压延机出成1.0-1.1mm厚度的薄片。
[0062]
(6)按质量百分含量取90％的铁氧体磁粉和8％橡胶、0.5％的硬脂酸锌，0.5％的氧化镁，0.7％的邻苯二甲酸二酯，0.3％的硫化剂pdm，密炼混合至137℃后压延成1.3-1.4mm磁胶片。将步骤(5)中制成的薄片放中间，上、下各自放2片磁胶片。用倍数叠压方式再次用压延机压成1.8mm片材，用平板硫化对片交联硫化。交联条件为180℃
×
130s。
[0063]
对比例3
[0064]
本对比例提供一种再生橡胶磁，其制备方法相较实施例1主要减少了将再生铁氧体橡胶磁胶片与非再生磁胶片进行叠压的步骤。
[0065]
具体地，本对比例的再生橡胶磁的制备方法包括以下步骤：
[0066]
(1)按照质量比1:1将已经被硫化了的废旧橡胶磁与铁氧体磁粉共10kg一起在密炼机上进行一段混炼，混炼工艺为：废旧橡胶磁投入密炼机后加入铁氧体磁粉，混炼至136℃，然后倒出。
[0067]
(2)把混合均匀的废橡胶磁和铁氧体磁粉置于微波炉中进行微波脱硫，微波频率2000mhz，时间43s。
[0068]
(3)将一次脱硫后的废橡胶磁投入密炼机中，加入0.5％质量百分比的环烷油后进行混炼，混炼至126℃后倒出。
[0069]
(4)把步骤(3)中混炼好的料置于微波炉中进行二次微波脱硫。其中微波频率1100mhz，时间22s。
[0070]
(5)按质量百分含量取90％步骤(4)中二次脱硫的料，8％的丁腈橡胶，0.5％的硬脂酸锌，0.5％的氧化镁，0.7％的邻苯二甲酸二酯,0.3％的硫化剂pdm重新用密炼机混炼至
128℃后用破碎机将物料破碎为粒径0.8-1.2mm的颗粒，然后将破碎后的粒料用压延机出成1.0-1.1mm厚度的薄片。
[0071]
(6)取步骤(5)中制成的薄片共6片用倍数叠压方式再次用压延机压成1.8mm片材，用平板硫化机对片材交联硫化，交联条件为180℃
×
130s。
[0072]
对比例4
[0073]
本对比例提供一种橡胶磁，即实施例1和对比例1-2中的非再生磁胶片，其制备方法为：
[0074]
按照质量百分含量取90％的铁氧体磁粉和8％橡胶、2％的助剂，在密炼机中混炼至137℃后压延成1.3-1.4mm磁胶片。取5片用倍数叠压方式再次用压延机压成1.8mm片材，用平板硫化对片交联硫化，交联条件为180℃
×
130s。
[0075]
性能测试：
[0076]
对实施例1和对比例1-3的再生橡胶磁(或橡胶磁)片材以及对比例4的橡胶磁的物理性能、磁性能进行测试，结果如下表1所示。
[0077]
表1
[0078][0079][0080]
表面检测：取实施例1和对比例1-3的再生橡胶磁(或橡胶磁)片材，裁切成400
×
400mm，目视观察记录表面的气泡、杂质、凹陷等个数，结果如表2所示。
[0081]
表2
[0082]
编号气泡凹陷杂质实施例1000对比例120412对比例21325对比例3010对比例4000
[0083]
从实施例1与对比例1测试结果可知，采用二次混炼、二次微波脱硫，磁性能与物理性能都比一次脱硫效果更好，表面也更加光洁无杂质。从实施例1与对比例2测试结果可知，微波脱硫时加入一定量的铁氧体磁粉，不仅能提高脱硫效率，改善脱硫效果，使其物理性能更好，同时避免制成产品后表面出现气泡、杂质的导致产品无法使用；还可赋予其一定磁性能，使其制成产品后磁性能更高。从对比例3和对比例4可知，单独地添加铁氧体磁粉后两次微波脱硫制成的产品虽然物理性能与常规产品基本一样，表面外观合格，但是磁性能偏低，无法满足一些要求高磁性能的产品。从实施例1和对比例4可知，使用本发明的制备方法回收利用的再生橡胶磁的磁性能、物理性能和外观同常规橡胶磁产品一致，可替代常规的橡胶磁应用于微特电机、电冰箱、消毒柜、厨柜、玩具、文具或广告等领域。
[0084]
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除