用热处理方法高质量回收硫磺硫化丁苯橡胶的方法

SBR（丁苯橡胶）脱硫再生是一个挑战，因为聚合物的断链倾向于重排。这影响了回收橡胶的性能，也降低了再生橡胶的质量。在这项研究中，我们在不同的条件下将硫磺硫化丁苯橡胶再生：脱硫的温度范围是180℃到300℃，实验是在空气和用氮气排除氧气的空气中进行的。根据所用的参数，溶胶份数就像预期的那样增加，交联密度先减小，当温度达到230℃时又开始增加。交联密度增加的原因是不受控制的，降解和氧化反应能使断链片段的分子重排。在热处理过程中防止氧化来降低重排能够改善再生丁苯橡胶的物性。     

密炼机工艺对废胎胶粉脱硫效果的影响

研究了密炼机再生工艺对废旧轮胎胶粉再生效果的影响。对再生橡胶的交联密度、溶胶含量、门尼黏度、物理机械性能和动态力学性能进行了分析。结果表明,溶胶含量随着脱硫温度的升高而逐渐增大;交联密度随着脱硫温度的升高而逐渐降低;根据horikx理论分析表明高混脱硫再生工艺再生过程中化学键的断裂以交联键断裂为主。再生胶的焦烧时间(ts 1)和再硫化时间(t9 0)随着脱硫温度的升高均呈现逐渐增大的趋势,拉伸强度随脱硫温度的增加逐渐降低。随脱硫时间的增加,再生胶硫化胶的拉伸强度略有降低,拉断伸长率变化不大。     

2, 2’-二苯甲酰氨基二苯基二硫脱硫废乳胶的研究

以2,2′-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物(DBADPDS)作为再生剂在密炼机中对废乳胶(WLR)进行脱硫再生,研究环烷油、再生剂用量和脱硫温度对脱硫效果的影响,并探讨脱硫机理。结果表明:随着环烷油用量的增大,再生胶的交联密度减小,脱硫效果增强;添加再生剂DBADPDS可以增强脱硫效果,但再生剂DBADPDS用量过大时,其含有的硫在高温下能参与WLR分子链间的交联反应,导致再生胶的交联密度增大;脱硫温度高于140℃,橡胶很容易发生裂解,脱硫过程中温度控制在120℃左右比较适宜。     

2,2′-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物脱硫废乳胶的研究

以2,2′-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物(DBADPDS)作为再生剂在密炼机中对废乳胶(WLR)进行脱硫再生,研究环烷油、再生剂用量和脱硫温度对脱硫效果的影响,并探讨脱硫机理。结果表明:随着环烷油用量的增大,再生胶的交联密度减小,脱硫效果增强;添加再生剂DBADPDS可以增强脱硫效果,但再生剂DBADPDS用量过大时,其含有的硫在高温下能参与WLR分子链间的交联反应,导致再生胶的交联密度增大;脱硫温度高于140℃,橡胶很容易发生裂解,脱硫过程中温度控制在120℃左右比较适宜。     

双螺杆挤出机连续绿色制备丁基再生橡胶

用同向双螺杆挤出机脱硫制备丁基再生橡胶,研究反应温度和螺杆转速等工艺条件对丁基再生橡胶门尼粘度的影响以及丁基再生橡胶在丁基橡胶(IIR)内胎中的应用。结果表明:用同向双螺杆挤出机可以高效地制备丁基再生橡胶,升高温度、延长反应时间和提高剪切力均有利于提高脱硫程度和降低门尼粘度,其中温度是主要影响因素;随着溶胶质量分数增大和凝胶交联密度减小,丁基再生橡胶的门尼粘度和物理性能降低;将同向双螺杆挤出机制备的40份丁基再生橡胶(门尼粘度为114)用于IIR内胎胶料中,胶料气密性提高,物理性能满足国家标准要求。     

再生温度与精炼次数对再生胶性能的影响

采用自制脱硫罐对胎面胶粉进行再生,研究了再生温度和薄通次数对再生橡胶性能的影响。结果表明,随着再生温度的提高,再生橡胶再生程度增大,门尼粘度降低明显,拉伸强度和扯断伸长率先增加后降低,再生温度为190~200℃时再生胶综合性能较优。增加薄通次数与提高再生温度有相似的效果,当再生程度较低时,增加薄通次数有利于再生胶性能的提高,190℃以下制备的再生橡胶拉伸强度和扯断伸长率随着薄通次数的增加先增大后降低,而210℃以上制备的再生橡胶随着薄通次数的增加,拉伸强度和扯断伸长率下降十分明显。     

工艺条件对废旧轮胎胶粉脱硫效果的影响

利用硫化机对废旧轮胎胶粉进行再生,研究脱硫温度、脱硫时间和脱硫压力对再生橡胶门尼粘度和物理性能的影响。结果表明:随着脱硫温度的升高,再生橡胶的门尼粘度减小,硫化再生橡胶的拉伸性能先提高后降低;随着脱硫时间的延长或脱硫压力的增大,再生橡胶的门尼粘度减小,硫化再生橡胶的拉伸性能下降。当脱硫温度为250℃、脱硫时间为10 min、脱硫压力为2. 5 MPa时,再生橡胶的综合性能较好。     

氧化亚铁硫杆菌脱硫胎面胶粉/丁苯橡胶并用胶的性能研究

采用氧化亚铁硫杆菌对胎面胶粉(GTR)进行脱硫再生,将生物脱硫胎面胶粉(DGTR)与丁苯橡胶(SBR)共混制备DGTR/SBR并用胶,并对其性能进行研究。结果表明:从氧化亚铁硫杆菌与GTR共培养脱硫再生过程发现,氧化亚铁硫杆菌可以代谢硫化胶粉中的化合硫,脱硫后胶粉的溶胶质量分数增大;与GTR/SBR并用胶相比,DGTR/SBR并用胶的交联密度较小,物理性能显著提高;DGTR/SBR并用胶分子间的摩擦阻力减小,玻璃化温度降低;与GTR相比,DGTR与SBR的界面结合更好。     

再生温度和薄通次数对再生橡胶性能的影响

先用自制脱硫罐对废旧胶粉进行脱硫(再生),再在开炼机上对再生胶粉进行薄通而制得再生橡胶,研究再生温度和薄通次数对再生橡胶性能的影响。结果表明:随着再生温度升高,再生橡胶的再生程度提高,门尼粘度减小,拉伸强度和拉断伸长率先增大后减小,再生温度为190~200℃时再生橡胶的综合性能较好;随着薄通次数增加,再生温度低于190℃时的再生橡胶拉伸强度和拉断伸长率先增大后减小,再生温度高于210℃时的再生橡胶拉伸强度和拉断伸长率下降明显。     

鞘氨醇单胞菌脱硫丁苯橡胶胶粉填充丁苯橡胶性能的研究

利用鞘氨醇单胞菌对丁苯橡胶(SBR)胶粉进行脱硫,对比研究SBR胶粉和脱硫SBR胶粉填充SBR胶料的性能。结果表明:鞘氨醇单胞菌不仅可使硫交联键断裂,也可使橡胶主链上的部分碳-碳双键断裂。与SBR胶粉填充的SBR胶料相比,脱硫SBR胶粉填充SBR胶料的转矩和表观交联密度减小,拉伸强度和拉断伸长率增大,邵尔A型硬度和撕裂强度保持不变,阿克隆磨耗量减小,脱硫SBR胶粉与SBR基体结合较紧密,动态滞后损失较小。     

硫化胶在高温沥青中结构与性能的研究

采用NR、SBR硫化胶代替废胶粉粉末,在高温沥青(163℃)中进行热存储,测试了不同热存储时间下硫化胶的溶胀指数、交联密度、溶胶含量、硬度、拉伸强度等性能,研究了硫化胶在高温沥青中的结构与性能变化。结果表明,硫化胶在高温沥青中经过一个快速增长而后趋于平缓的溶胀过程;在高温和溶胀作用下,橡胶发生降解,交联密度呈快速下降而后缓慢降低的趋势,溶胶含量随着交联密度的降低显著增加;在溶胀和降解双重作用下,硫化胶硬度、力学性能显著下降。     

保温工艺对废轮胎胶粉再生的影响

利用高温热能作用对废轮胎橡胶粉进行再生,考察了保温温度对再生橡胶加工性能、机械性能、溶胶含量和交联密度的影响。通过研究发现,保温温度的增加能改善再生橡胶的加工性能,却降低了再生橡胶的机械性能,而且保温温度越高,更多的主链发生断裂。本文还通过对橡胶粉的红外、热重分析等方法研究了橡胶粉的成分,结果表明橡胶粉中所含橡胶以天然橡胶和丁苯橡胶为主,含有少量顺丁橡胶,含胶率约为63．7％,填料中炭黑含量约为27．70％,其他无机填料约占8．09％。     

黑液/高岭土复合物在丁腈橡胶和丁苯橡胶中的应用研究

通过絮凝沉降法制备了一种复合补强剂——黑液/高岭土复合物(CLK),将其分别与丁腈橡胶(NBR)和丁苯橡胶(SBR)共混制备了NBR/CLK与SBR/CLK复合材料。考察了CLK的添加量对橡胶复合材料硫化特性、交联密度、力学性能、热氧老化性能以及热降解性能的影响。结果表明:随着CLK含量的增加,在NBR/CLK复合材料体系中,焦烧时间、正硫化时间和硫化速度指数先增加而后逐渐降低;交联密度和力学性能则逐渐增大;老化性能及热性能没有显著改善。在SBR/CLK复合材料中,焦烧时间、硫化速度指数先增加而后逐渐降低,正硫化时间先减少而后逐渐增加;交联密度和力学性能则逐渐增大;老化性能没有显著改善,但热性能得到了提高。     

降低湿法脱硫过程中副盐生成的研究

对湿法脱硫工艺的氧化再生过程进行了实验研究,通过单因素试验考察了温度、氧硫摩尔比、pH和酞菁钴四磺酸钠(PDS)质量浓度对再生效率的影响。基于单因素实验结果设计了四因素三水平正交实验,结果发现温度是影响氧化再生过程的关键因素,其次是氧硫摩尔比和p H,而PDS质量浓度的影响最小。最佳脱硫条件是氧硫摩尔比为1. 25、PDS质量浓度为60mg/L、pH为8. 6、温度为18℃,对应的再生效率为83. 8%。对HS-的氧化再生过程进行了机理分析,提出控制多硫离子氧化是降低副盐生成的关键。最后对实际工厂脱硫氧化过程分析发现,其脱硫效率仅为55%,温度和氧硫摩尔比与实验最佳条件存在很大差异。     

动态拉伸疲劳对SBR胶料网络结构和物理性能的影响

研究动态拉伸疲劳对未填充SBR胶料和白炭黑填充SBR胶料网络结构和物理性能的影响.结果表明,随着拉伸疲劳次数的增加,SBR胶料的交联密度减小,且白炭黑填充SBR胶料的交联密度大于未填充白炭黑SBR胶料;拉伸疲劳后SBR胶料产生共轭的端二烯基结构;随着拉伸疲劳次数的增加,未填充和白炭黑填充SBR胶料的物理性能先提高后下降;拉伸疲劳后SBR胶料的弹性模量降低,高弹态温度区间内损耗因子增大.     

三种微生物脱硫废乳胶及其填充天然橡胶的力学性能比较

利用三种微生物鞘氨醇单胞菌、脂环酸芽孢杆菌和酵母菌对废乳胶(WLR)进行了脱硫再生,考察了脱硫过程中微生物的生长情况以及脱硫前后WLR溶胀和交联密度的变化,并将WLR和脱硫WLR(DWLR)以不同份数填充到天然橡胶(NR)中,对比了DWLR/NR硫化胶和WLR/NR硫化胶的力学性能和交联密度。结果表明,利用鞘氨醇单胞菌脱硫的WLR溶胀值较高,交联密度较低。随着乳胶用量的增加,填充NR硫化胶的拉伸强度和交联密度逐渐降低,扯断生长率逐渐增加。DWLR/NR硫化胶的力学性能明显优于WLR/NR硫化胶,且鞘氨醇单胞菌脱硫的DWLR/NR的力学性能明显优于其它两种微生物脱硫的DWLR/NR硫化胶。     

MBTS作为再生剂再生全胎胶粉的研究

研究了硫化促进剂MBTS作为橡胶再生剂对全胎胶粉进行机械再生的再生机理和再生效果。测定了再生橡胶的溶胶含量、门尼粘度、交联密度、力学性能随再生时间和再生剂用量的变化。结果表明,MBTS可有效地破坏橡胶的交联键,并降低再生过程对大分子主链破坏。延长再生时间,增加再生剂用量有利于再生橡胶各项指标的提高。     

原位乳液聚合制备聚苯乙烯丁二烯橡胶/凹凸棒石纳米复合材料

采用原位乳液聚合制备了聚苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)/凹凸棒石(AT)纳米复合材料。凹凸棒石的存在一定程度上降低了乳液聚合速率,但对最终聚合产物的分子质量及分子质量分布影响不大。凹凸棒石以长0.5～5μm、直径为20～50nm的棒状纤维均匀的分散在SBR基体中。在硫化过程中,凹凸棒石纤维与橡胶形成互穿网络结构,增加了橡胶的交联密度。随着凹凸棒石的填充量增加,纳米复合材料的300%定伸应力和拉伸强度与纯SBR相比均提高了20%～100%,其补强效果明显高于等量的炭黑N330,还表现出良好的耐磨性能。     

有氧再生废轮胎橡胶粉的制备与表征

在管式炉中对废轮胎橡胶粉进行了有氧再生,并考察了气氛、再生温度和再生时间对废轮胎橡胶粉有氧再生过程的影响。结果表明,有氧条件下橡胶粉的质量损失和溶胶质量分数均随温度升高而增大,溶胶中合成胶分子链之间易发生二次重组再交联反应,天然橡胶分子链则主要发生断裂。240 ℃下橡胶粉在有氧条件下再生10 min时,溶胶质量分数达55.9%。橡胶主链和交联键断裂主要发生了氧化反应,生成含羰基和亚砜基的化合物,同时伴有水和二氧化碳等生成,说明橡胶粉中的橡胶分子链有效断链。     

黄腐酸盐-黄腐酸可再生脱硫中硫酸盐的生成规律研究

考察了不同的亚硫酸盐初始浓度、初始pH值、氧化空气流量以及反应温度对亚硫酸盐氧化速率的影响。SO₃^2-氧化速率随亚硫酸钠初始浓度增加而增加,亚硫酸钠的反应级数约为0.6。在pH 4.5～7.5范围内,增加初始pH值,能降低SO₃^2-氧化速率,抑制硫酸盐生成,利于FA-Na/FA脱硫富液再生。降低氧化空气流量,可有效抑制SO₃^2-氧化反应正向进行。在303～333 K内,增加氧化温度能够促进SO₃^2-氧化反应生成硫酸盐,亚硫酸盐氧化反应表观活化能E_a为79.305 kJ·mol^-1。