废旧轮胎胶粉应力诱导脱硫反应影响因素的研究

在废旧轮胎胶粉/EPDM的熔融挤出过程中,以仲丁醇为脱硫反应促进剂,研究螺杆转速和挤出反应温度对脱硫共混物凝胶质量分数(w)、凝胶分子链结构以及SBR/脱硫共混物再硫化材料物理性能的影响。结果表明:在废旧轮胎胶粉/EPDM的熔融挤出过程中,随着螺杆转速和挤出反应温度的升高,废旧轮胎胶粉颗粒所受的机械剪切应力作用增强,引起废旧轮胎胶粉中交联网络的断裂、降解或解交联反应,导致脱硫共混物w显著减小以及SBR/脱硫共混物再硫化材料中凝胶粒子尺寸明显减小;添加仲丁醇有利于脱硫反应的进行,并具有抑制交联副反应和保护脱硫产物中双键的作用,使脱硫共混物的w进一步减小;在螺杆转速为1 000 r.min-1、挤出反应温度为240℃的条件下,SBR/脱硫共混物(添加仲丁醇)再硫化材料的拉伸强度和拉断伸长率分别为19.3 MPa和567%。     

轮胎胶应力诱导脱硫化及PE-HD动态交联热塑性弹性体制备

采用在废旧轮胎胶粉(GTR)与高密度聚乙烯(PE-HD)的熔融挤出过程中提高双螺杆挤出机螺杆转速的高剪切应力诱导方法,研究了双螺杆挤出机的螺杆转速、挤出反应温度及脱硫促进剂仲丁醇、烷基酚多硫化物(420或450)和正丁胺对轮胎胶脱硫共混物的凝胶含量、熔体流动速率、溶胶红外吸收光谱及轮胎胶脱硫共混物/三元乙丙橡胶(EPDM)动态交联热塑性弹性体力学性能的影响。结果表明:高转速同向双螺杆挤出机的高剪切作用可诱发废旧轮胎胶共混物中交联网络的断链和解交联反应,引起脱硫共混物凝胶含量的下降、未熔融凝胶颗粒尺寸的减小及熔体流动速率的增加;4种促进剂均具有明显促进脱硫反应的作用,其中450或正丁胺的促进脱硫效果较好,并引起脱硫共混物凝胶含量下降、熔体流动速率上升及动态交联热塑性弹性体力学性能的明显改善;当以正丁胺为脱硫促进剂时,最佳脱硫反应条件(240℃和1000r/min)下,脱硫共混物/EPDM动态交联热塑性弹性体的拉伸强度和断裂伸长率分别达到12.5MPa和440.6%。     

轮胎胶应力诱导脱硫及其对PP热塑性弹性体力学性能的影响

在轮胎胶粉熔融挤出过程中添加不同品种的热塑性弹性体作为溶胀剂和承载流体,并通过提高挤出机螺杆转速的高剪切应力诱导方法,研究了螺杆转速和挤出反应温度对脱硫轮胎胶共混物的凝胶含量、溶胶红外吸收光谱及聚丙烯（PP）/脱硫轮胎胶共混物热塑性弹性体力学性能的影响。结果表明,以乙烯-辛烯共聚物为承载流体时,所制备的PP动态交联热塑性弹性体的性能最好;仲丁醇、多烷基苯酚二硫化物或仲丁醇与多烷基苯酚二硫化物复合使用,均能促进脱硫反应的进行,并引起脱硫共混物中凝胶含量的减少、双键结构含量的增加和PP动态交联热塑性弹性体力学性能的明显增大;在转速为1000 r/min、温度为240 ℃的脱硫条件下,PP/脱硫轮胎胶共混物热塑性弹性体的拉伸强度和断裂伸长率分别达到11.2 MPa和123.2 %。     

螺杆结构对轮胎胶粉超声波脱硫工艺及性能的影响

采用负载超声波发生装置的同向旋转双螺杆挤出机对40目废旧轮胎胶粉（GTR）进行超声波脱硫,考察了两种不同结构螺杆对脱硫过程中的口型压力和功率消耗、脱硫GTR（DGTR）的外观形貌、流变性能、硫化特性及DGTR硫化胶力学性能的影响。结果表明,在13 μm超声波振幅和含较多捏合块部件螺杆的作用下得到的DGTR的凝胶含量、黏度及储能模量较低,说明含捏合元件的螺杆剪切作用更强,能使GTR获得更高程度的脱硫。该条件下所制得的DGTR硫化胶的拉伸强度和100%定伸应力较低,扯断伸长率较高。     

超声波振幅对轮胎胶粉超声脱硫工艺及性能的影响

以40目废旧轮胎胶粉为原料,采用超声脱硫工艺,使用超声同向旋转双螺杆挤出机制备了脱硫废旧轮胎胶粉（DGTR）,研究了超声波振幅对脱硫工艺过程中口型压力和功率消耗,DGTR的外观形貌、流变性能和硫化特性,以及DGTR硫化胶力学性能的影响。结果表明,随着超声波振幅的增加,DGTR的凝胶含量、黏度及储能模量逐渐降低,损耗因子逐渐增大;当超声波振幅为13 μm时,超声DGTR中交联键断裂数量最多,由此表明此时DGTR的脱硫程度最高。此外,随着超声波振幅的增加,DGTR硫化胶的拉伸强度逐渐降低,扯断伸长率逐渐增加。     

亚临界流体挤出法复合诱导丁苯橡胶基轮胎胶粉脱硫及再硫化材料的性能研究

将丁苯橡胶（SBR）基轮胎胶粉（GTR）与三元乙丙橡胶（EPDM）混合物在双螺杆挤出机中熔融挤出,通过亚临界流体与高剪切应力相结合复合诱导SBR基GTR脱硫,研究亚临界流体品种、螺杆转速、促进剂450以及挤出反应温度对脱硫共混物［脱硫GTR（DGTR）/EPDM］凝胶质量分数、门尼粘度、溶胶红外光谱以及SBR/DGTR/EPDM再硫化材料拉伸性能和断面形貌的影响。结果表明：亚临界水、乙醇和丙醇均能很好地促进脱硫反应,提高交联键断裂的选择性,降低DGTR/EPDM的凝胶质量分数和凝胶颗粒尺寸,明显提高SBR/DGTR/EPDM再硫化材料的拉伸性能,其中亚临界乙醇的作用最显著;添加促进剂450能促进脱硫反应;200 ℃时亚临界丙醇脱硫效果较佳。     

单螺杆挤出机连续脱硫制备再生胶的结构与性能

利用本课题组研制的单螺杆挤出机,对废旧轮胎胶(GTR)粉进行连续脱硫制备再生胶(DGTR),并对DGTR进行再硫化制成DGTR硫化试样.结果显示,随螺杆转速增加,DGTR凝胶含量和DGTR硫化试样交联密度逐渐降低,DGTR硫化试样的拉伸强度和拉断伸长率有所提高;螺杆转速设定为40 r·min^-1时,在205℃脱硫温度下取得了最好的脱硫效果,DGTR硫化试样的拉伸强度和拉断伸长率分别约为11 MPa和386%.从红外光谱和光电子能谱的分析结果推测,在单螺杆挤出机的剪切和热等的共同作用下,GTR粉中部分S-S键和C-S键发生了断裂.     

亚临界水挤出法复合诱导丁苯橡胶基轮胎胶脱硫化及其对热塑性弹性体性能的影响

在亚临界水挤出反应条件下,研究了双螺杆挤出机的螺杆转速、亚临界水温度、压力及脱硫促进剂种类对丁苯橡胶(SBR)基轮胎脱硫胶(DGTR)/高密度聚乙烯(PE-HD)共混物性能的影响。结果表明,挤出机螺杆的高剪切应力解交联作用与亚临界水分解、降解的解交联作用能产生协同解交联反应,提高脱硫反应效果;正丁胺具有明显促进脱硫反应和保护产物分子双键的功能;在正丁胺作为脱硫促进剂的最佳脱硫反应条件(亚临界水温220℃,螺杆转速1000r/min,水压2.4MPa)下,亚临界水挤出法所得脱硫共混物制备的DGTR/PE-HD/三元乙丙橡胶(EPDM)热塑性弹性体的拉伸强度和断裂伸长率分别达到12.8MPa和614.6%。     

充气轮胎配方设计 第2讲 轮胎并用胶的结构与性能

充气轮胎配方设计──第２讲　轮胎并用胶的结构与性能薛虎军（化工部北京橡胶工业研究设计院１０００３９）本文首先介绍橡胶并用方面的一些基础理论，然后讨论轮胎用各种橡胶并用体系。通过剖析一些典型例子，力图阐明各种井用体系的特点、配合要求以及为提高性能所应采...     

废轿车轮胎胶的螺杆挤出脱硫及其改性沥青的研究

将废轿车轮胎胶粉用双螺杆挤出机脱硫,并将其应用于改性沥青。溶胶一凝胶含量表明螺杆的热剪切和活化剂能大幅提高胶粉脱硫降解程度。轿车轮胎胶粉经剪切脱硫后用于改性沥青常规性能指标与原胶粉相比,针入度大幅增大,软化点、弹性恢复、粘度明显降低,显微结构显示脱硫橡胶在沥青中其分散地更为精细。     

铁氧体辅助微波脱硫活化胶粉及其与丁苯橡胶并用胶性能的研究

以微波吸收能力强的纳米铁氧体与胶粉共混,对胶粉进行微波脱硫活化,研究胶粉/铁氧体共混物和改性胶粉/丁苯橡胶(SBR)并用胶的性能。结果表明:铁氧体可增强微波对胶粉的脱硫活化效果,随着微波辐照时间的延长,胶粉呈现脱硫活化效应增强直至碳化的过程;当微波功率为400 W时,微波辐照时间为3min左右胶粉脱硫效果较好,胶粉/铁氧体硫化胶的拉伸强度和拉断伸长率较大;微波辐照胶粉与SBR的相容性改善,随着SBR用量的增大,胶粉/SBR并用胶的拉断伸长率增大,拉伸强度呈先增大后略减小并很快保持稳定的趋势,铁氧体在胶粉/SBR并用胶中起到一定的补强作用。     

废旧轮胎胶粉的性能及在轮胎和翻胎中的应用

从研究废旧轮胎各种规格硫化胶粉开始，对不活化精细胶粉掺入胎面胶料配方中进行了研究和探讨。结果表明：在ＮＲ／ＢＲ ＮＲ／ＢＲ／ＳＢＲ并用胶体系中，加入不活化精细胶粉于胎面胶料是可能的，并获得较好的经济效益。推荐了配方，各配合剂用量范围。     

硫化胶粉与脱硫胶粉改性沥青性能研究

对比分析了硫化胶粉和脱硫胶粉微观结构及其改性沥青基本路用性能,研究了硫化胶粉和脱硫胶粉在改性沥青过程中表现出的共性与差异及其原因。结果表明,加入硫化胶粉与脱硫胶粉,均能提高沥青基本路用性能,相同目数下,脱硫胶粉较硫化胶粉交联密度低,表面粗糙,表面极性增加,脱硫胶粉与沥青具有更好的相容性和稳定性,一定掺量下,硫化胶粉能赋予沥青更好的高温稳定性,脱硫胶粉能显著提高沥青低温延度,界面作用及胶粉网络结构的形成对改性沥青路用性能有重大影响。     

氧化亚铁硫杆菌脱硫天然橡胶粉及其填充胶的性能

从铁矿土壤中分离出1株氧化亚铁硫杆菌,比较了其在不同Fe2+质量浓度的改进9 K培养基中的生长情况,确定最佳的天然橡胶胶粉加入时间为培养开始后的第30 h。利用氧化亚铁硫杆菌在较低Fe2+质量浓度的改进9 K培养基中进行脱硫实验,脱硫橡胶表面的傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱分析和培养液中SO42-的浓度变化都表明氧化亚铁硫杆菌是通过氧化硫黄的代谢途径来断裂橡胶中的硫黄交联键。用该脱硫胶粉填充天然橡胶硫化胶的力学性能有一定程度的提高;通过扫描电子显微镜可以看出脱硫胶粉与天然橡胶基质的界面结合较好,应力集中点较少,脆断面的断裂线均匀。     

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。     

轮胎胶脱硫共混物增韧聚丙烯的影响因素

在轮胎胶粉与热塑性弹性体(POE)共混物的熔融挤出过程中添加有机醇类化合物作为脱硫反应促进剂,研究双螺杆挤出机的螺杆转速和挤出反应温度对轮胎胶脱硫共混物的凝胶含量、溶胶分子链结构及增韧PP材料力学性能的影响.实验结果表明:随着双螺杆挤出机螺杆转速的增加或挤出反应温度的升高,轮胎胶粉颗粒所受到的机械剪切应力作用或热能作用均明显增强,强烈的剪切应力和热能可引发轮胎胶中交联网络的断裂、降解或解交联反应发生,引起脱硫共混物中凝胶含量明显下降、凝胶粒子尺寸明显减小以及与PP材料相容性明显改善.添加有机醇-1化合物作为脱硫反应促进剂时,有利于脱硫反应的进行,有利于脱硫产物中双键的保护,并引起脱硫共混物凝胶合量进一步下降、凝胶颗粒尺寸进一步减小和增韧PP材料力学性能进一步提高.在240℃条件下添加有机醇-1化舍物进行脱硫反应,当脱硫反应螺杆转速由400 r/min增加至1200 r/min时,所得脱硫共混物增韧PP材料(PP/DGTR/POE=70/24/6)的缺口冲击强度可由17.4kJ/m2提高至34.4 kJ/m2,并且引起此共混材料拉伸强度、断裂伸长率、弯曲模量及熔体指数的明显增大.     

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.     

脱硫胶粉改性沥青性能研究

利用双螺杆反应挤出工艺,制备一种以活化的轮胎胶粉(GTR)为基材的沥青改性材料,从而实现以成本有效的方式对沥青改性,并满足高温储存稳定性以及延性要求.首先研究了不同SBS和GTR复合材料对沥青延度的影响,结果表明,当选用S/B比例为30/70的SBS与GTR共混挤出的材料表现出更好的延度.然后进一步对比研究了三种不同的...     

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。