机械力化学改性胶粉及其与天然橡胶并用胶性能的研究

分析胶粉在开炼机上的机械力化学改性,研究改性胶粉/天然橡胶(NR)并用胶的性能。结果表明:在开炼机机械力化学作用下,胶粉胶料的交联网络断裂,橡胶分子链断键而形成自由基,实现胶粉改性;随着胶粉在开炼机上薄通次数的增加,胶粉胶料的橡胶分子链断键而形成的自由基浓度增大,改性胶粉与NR的界面相容性和界面结合性逐渐提升,胶粉在NR中的分散更均匀;改性胶粉胶料与NR形成共交联网络,改性胶粉/NR并用胶的拉伸强度和拉断伸长率显著提高。     

双螺杆挤出改性胶粉/天然橡胶并用胶的性能研究

采用双螺杆挤出改性胶粉，研究挤出转速对挤出改性胶粉/天然橡胶（NR）并用胶性能的影响。结果表明：采用双螺杆挤出，在强剪切力作用下，硫化胶粉的（硫化胶）交联网络结构破坏，随着挤出转速的增大，硫化胶粉的交联密度先迅速下降后趋于稳定；挤出改性胶粉与NR并用形成的“海-岛”结构随着硫化胶粉交联网络结构打开程度的增大逐渐消失，挤出改性胶粉与NR形成了共交联网络结构；硫化胶粉交联网络破坏程度适宜时，挤出改性胶粉易与NR在硫化过程中形成交联网络，并避免硫化胶粉过度降解，从而使得并用胶获得较大的拉伸强度和拉断伸长率。     

废橡胶环境友好型再生技术

采用新型橡胶再生还原剂RV2对天然橡胶(NR)硫化胶粉进行再生,并用RV2结合双螺杆挤出机对轮胎胶粉进行再生.试验结果表明:在RV2用量为2.5份、浸润温度为60℃、剪切5 min的条件下,可使硫化胶的溶胀度、拉伸强度和拉断伸长率增大,证明NR硫化胶粉获得再生;RV2与双螺杆挤出机结合使用,通过密集剪切,使硫化胶的交联密度下降,实现了轮胎胶粉的再生.RV2再生还原后的橡胶(RVR)与NR母胶共混试验结果表明,与轮胎胶粉相比,RVR与基质胶的亲和性较佳,硫化胶的物理性能优异.     

酵母菌生物脱硫胎面胶粉及其填充天然橡胶的力学性能

用酵母菌对胎面胶粉(GTR)进行了生物脱硫实验,考察了酵母菌与GTR共培养脱硫过程中酵母菌的生长情况,对比了GTR和脱硫GTR(DGTR)填充天然橡胶(NR)硫化胶的交联密度、表面元素含量和力学性能.结果表明,在共培养脱硫过程中酵母菌依然可以保持较高的生物量,脱硫6 d后可获得生物脱硫的GTR.随着胶粉用量的增加,填充NR硫化胶的交联密度和力学性能逐渐降低.相比较GTR/NR硫化胶,DGTR/NR硫化胶的表面硫元素含量和交联密度更低,力学性能明显提高.     

微生物脱硫胶粉/天然橡胶共混胶的性能

用微生物提取物脱硫改性胶粉(RP),考察了脱硫胶粉(DRP)用量对其与天然橡胶(NR)共混胶的硫化性能、动态力学性能以及物理机械性能的影响,并与RP/NR共混胶进行了对比.结果表明,DRP的加入提高了其与NR的交联程度;DRP/NR混炼胶的Payne效应较RP/NR混炼胶小;随着DRP用量的增加,DRP/NR硫化胶的储能模量降低,损耗因子增大;DRP/NR硫化胶的物理机械性能随着DRP用量的增加而下降,但优于RP/NR硫化胶;DRP在NR中的分散性较RP均匀,与NR的界面结合更强.     

排硫硫杆菌对天然橡胶胶粉脱硫效果的影响

从多处土壤中筛选培养了3株排硫硫杆菌(X 4、HB 062、HB 122),观察了其形貌,考察了天然橡胶(NR)胶粉的加入量对排硫硫杆菌生长的影响,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和核磁交联密度仪分析了NR胶粉的脱硫效果,并研究了脱硫胶粉填充NR硫化胶的物理机械性能。结果表明,3株排硫硫杆菌均为杆状的化能自养菌;随着NR胶粉用量的增加,其对排硫硫杆菌的抑制作用加大,NR胶粉加入量宜为0.02 g/mL;排硫硫杆菌生物脱硫过程不破坏橡胶的主链,专一氧化C—S和S—S,使胶粉的交联密度降低,其中HB 122对NR胶粉的脱硫效果最显著;与用未接种的培养基处理的胶粉填充NR硫化胶相比,经排硫硫杆菌脱硫的胶粉填充NR硫化胶的邵尔A硬度略有提高,拉伸强度和300%定伸应力明显增大。     

微波脱硫废胶粉/天然橡胶共混弹性体的制备与性能

采用微波脱硫法对废胶粉(WRP)进行表面活化改性,初步探索了WRP脱硫的最佳微波条件;将在最佳微波条件下脱硫的废胶粉(DRP)与天然橡胶(NR)制成共混弹性体,考察了共混弹性体的力学性能、压缩永久变形、溶胀率和交联密度。结果表明,WRP脱硫的最佳微波条件为功率750W、辐射时间60s;DRP/NR共混弹性体的力学性能比WRP/NR共混弹性体有所提高;而相同胶粉用量下,DRP/NR共混弹性体的溶胀率均比WRP/NR共混弹性体低,而交联密度大。     

天然橡胶/杜仲胶并用胶的交联密度与结晶度的关系及其对性能的影响

通过调整硫黄用量,研究天然橡胶(NR)/杜仲胶(EUG)并用胶的交联密度与结晶度的关系及其对并用胶性能的影响。结果表明：NR/EUG并用胶的交联密度与结晶度呈负相关;随着硫黄用量的增大,NR/EUG并用胶的交联密度增大,t₁₀略有缩短,t₉₀变化不大,硬度、耐屈挠性能和抗湿滑性能先提高后降低,滚动阻力和生热下降,储能模量波动减小;当硫黄用量为2～2.5份时,NR/EUG并用胶的交联密度和结晶度较大,物理性能、耐磨性能和抗湿滑性能较好。     

影响废旧轮胎胶粉热-机械剪切脱硫再生效果的因素

利用自行研制的长径比为60/1的强剪切型双螺杆挤出机对废旧轮胎胶粉进行热-机械剪切脱硫,用傅里叶变换红外光谱对脱硫胶粉进行了表征,考察了胶粉粒径和喂料螺杆转速与主机转速之比对脱硫胶粉凝胶含量、交联密度及再生胶力学性能的影响,以及脱硫过程中胶粉相对分子质量及其分布的变化。结果表明,随着胶粉粒径的增大,胶粉所受到的剪切力增强,脱硫效果也越好。随着转速比的增加,胶粉的脱硫程度提高;脱硫过程的第1个阶段是交联网络的破坏,第2个阶段除交联网络的破坏外分子主链也发生降解,再生胶的力学性能先增大后减小;当转速比为1.4时再生胶的扯断伸长率和弹性最好,拉伸强度也相对较高。     

炭黑/再生橡胶复合填料对天然橡胶补强性能的影响

针对传统橡胶基补强填料在补强橡胶基体时容易发生团聚,形成缺陷结构,降低橡胶制品的综合性能问题,研究了炭黑/再生橡胶(CB/RR)和炭黑/胶粉(CB/GTR)复合填料填充天然橡胶(NR)硫化胶的物理机械性能和动态力学性能,分别探讨了不同用量比的CB/RR以及CB/GTR复合填料对NR综合性能的影响。结果表明,当CB/GTR并用时,随着GTR用量增加,并用胶拉伸强度、拉断伸长率、硬度、储能模量和损耗模量均逐渐降低;与CB/GTR并用相比,CB/RR并用填充NR的硫化速率慢,损耗因子低,拉伸强度、拉断伸长率、硬度、储能模量和损耗模量更高。当CB/RR填料并用质量比为30/30时,NR硫化胶的物理机械性能和界面相容性较好,NR硫化胶表面光滑平整,其拉伸强度最大可达22.5MPa,比同比例下CB/GTR填充胶的拉伸强度提高了10.6MPa。