亚临界流体挤出法对天然橡胶基轮胎胶粉脱硫化反应的影响

采用亚临界流体挤出法对天然橡胶基轮胎胶粉(GTR)与三元乙丙橡胶(EPDM)进行熔融共混脱硫,得到脱硫轮胎胶粉(DGTR)/EPDM共混物,然后与丁苯橡胶(SBR)共混制备了再硫化材料,考察了亚临界流体品种和双螺杆挤出机螺杆转速、挤出温度对GTR脱硫效果与再硫化材料物理机械性能的影响,并通过傅里叶变换红外光谱和扫描电子显微镜表征了脱硫共混物和再硫化材料。结果表明,在相同挤出温度和螺杆转速条件下,采用亚临界水挤出制得的DGTR/EPDM共混物的凝胶含量和门尼黏度较采用其他亚临界流体挤出共混物低;在3种亚临界醇状态下,采用亚临界甲醇挤出DGTR/EPDM共混物的凝胶含量较低,门尼黏度最高;采用亚临界醇所得DGTR/EPDM/SBR再硫化材料的拉伸性能均明显优于采用亚临界水所得的再硫化材料,其中,采用亚临界乙醇且在挤出温度为180℃、螺杆转速为500 r/min、反应压力为2.0 MPa的条件下,所制得DGTR/EPDM/SBR再硫化材料的拉伸强度和扯断伸长率分别达到19.4 MPa和456%;采用不同亚临界流体脱硫后制得再硫化材料中未熔融凝胶粒子尺寸大小不等,其中采用亚临界水时最小,小于1μm,分别采用亚临界甲醇、乙醇时较小,约为1μm,而采用亚临界丙醇时较大;随着反应温度的升高或螺杆转速的增加,再硫化材料中凝胶粒子的数目及尺寸均明显减小。     

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%。     

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%。     

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 %。     

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。     

挤出反应温度与剪切应力对动态硫化PP/EPDM性能的影响

采用动态硫化的方法,在双螺杆挤出机中制备了聚丙烯(PP)/三元乙丙橡胶(EPDM)热塑性弹性体,研究了挤出反应温度与螺杆转速提供的剪切应力对动态硫化PP/EPDM热塑性弹性体性能的影响。结果表明,适当提高挤出反应温度或螺杆转速可提高PP/EPDM热塑性弹性体的拉伸强度、拉断伸长率和凝胶含量,当挤出反应温度为200℃、螺杆转速为600 r/min时,热塑性弹性体的综合拉伸性能最好,拉伸强度为19.87 MPa,拉断伸长率为527.3%,凝胶含量为54.69%。高螺杆转速提供的高剪切应力可在一定程度上提高PP/EPDM热塑性弹性体的熔融温度。     

亚临界流体挤出法复合诱导SBR基轮胎胶脱硫化及 再硫化材料力学性能

在SBR基轮胎胶(GTR)与三元乙丙橡胶（EPDM）混合物的熔融挤出过程中,采用改变亚临界流体品种和提高螺杆转速的方法,研究了亚临界流体（水,乙醇,丙醇）、螺杆转速、烷基酚多硫化物促进剂（450）以及温度对脱硫共混物（DGTR/EPDM）凝胶含量、门尼粘度、溶胶红外光谱及脱硫共混物共混丁苯橡胶（SBR）再硫化材料（SBR/(DGTR/EPDM)）力学性能的影响,对再硫化材料的试样断面形貌也进行了SEM观察。实验结果表明：亚临界流体（水,乙醇,丙醇）作为一种溶胀剂和反应性介质能够很好地促进脱硫反应,提高交联键断裂的选择性,降低脱硫产物的凝胶含量和凝胶颗粒尺寸并明显提高脱硫共混物共混丁苯橡胶再硫化材料的力学性能,其中亚临界乙醇的作用最显著。当450作为一种脱硫促进剂,在最优亚临界乙醇挤出反应条件（200℃,1.6 MPa,600 rpm）下,脱硫共混物共混丁苯橡胶分别达到丁苯生胶混炼硫化材料拉伸强度（24.0MPa）和断裂伸长率（356%）的99.6%和209%。     

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.     

挤出共混中的高剪切应力对HDPE／无机粒子共混材料力学性能的影响

采用在材料熔融挤出共混过程中提高双螺杆挤出机螺杆挤出机螺杆螺杆转速的方法，研究了较高螺杆转速条件下双螺杆挤出机的高剪切应力对HDPE、HDPE／滑石粉和HDPE／滑石粉／CaCO3材料的熔体流动速率、界面结合状况及其力学性能的影响。实验结果表明：双螺杆挤出机的高剪切应力可促进超细填料颗粒聚集体的分散、引起HDPE分子链的断裂反应、引发产生大分子自由基，引起共混材料界面结合力的加强和拉伸强度、弯曲强度及弯曲摸量的明显增加。一定量的极性烯类单体的加入，可引起HDPE大分子自由基的接枝（嵌段）反应和原位增粘作用，引起HDPE／滑石粉共混料拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量的显著增大。较低的挤出共混温度条件有利于所形成的HDPE大分子自由基与极性烯单体的接枝（嵌段）反应和原位增粘作用，可明显提高HDPE／滑石粉／CaCO3共混材料的各项力学性能。     

熔融挤出工艺对EPDM/PP热塑性弹性体性能影响

研究了在原料配比、加工工艺(硫化温度、螺杆转速)、硫化体系一致的情况下,分别采用熔融挤出一步法和两步法动态硫化制得的三元乙丙橡胶(EPDM)/聚丙烯(PP)热塑性弹性体物理力学性能。实验结果表明,与一步法相比,两步法制得的试样加工流动性较好,熔体流动速率提高1 g/10 min;力学性能较好,拉伸强度、拉伸屈服强度、冲击强度分别增加1.95,2.39,1.55 MPa;交联效果较好,硬度提高2度、压缩永久变形降低3.67%。     

复合促进剂对双螺杆诱导废轮胎胶粉力化学脱硫反应的影响

利用自行组装的双螺杆挤出机对废轮胎胶粉进行力化学剪切脱硫,考察了过氧化物、烷基酚多硫化物及其复合促进剂对脱硫产物门尼黏度、凝胶含量以及共混天然橡胶硫化胶力学性能的影响。结果表明,过氧化物或烷基酚多硫化物均可促进力化学脱硫反应,当以过氧化物/烷基酚多硫化物为复合促进剂时可产生协同效应,起到共同促进力化学脱硫反应和保护产物双键的作用。在主机转速100 r/min、喂料与主机螺杆转速比1.4和180℃的脱硫条件下,以过氧化二异丙苯-烷基酚多硫化物480为复合促进剂时,二者的协同作用可使产物的门尼黏度和凝胶质量分数分别达到29.9和68.1%,脱硫产物共混天然橡胶硫化胶的拉伸强度和扯断伸长率分别达到19.3 MPa和588%。此外,根据红外光谱的表征结果推测了复合促进剂对废轮胎胶粉脱硫反应的可能机理。     

用双螺杆挤出机脱硫制备再生胶的工艺及性能

利用改进的双螺杆挤出机对废旧轮胎橡胶胶粉进行剪切脱硫,讨论了螺杆转速和反应温度对脱硫效果及再生胶力学性能的影响,通过扫描电镜分析了胶粉脱硫前后形貌的变化及再生胶硫化试样的界面结合状况。结果表明,废旧轮胎橡胶胶粉的凝胶含量和交联密度随着螺杆转速和反应温度的升高明显下降,脱硫胶粉恢复了塑性,再生胶硫化试样的界面结合紧密。将螺杆转速控制在50～120 r/min、反应温度控制在190/180/170～210/190/200℃时脱硫效果最佳,此时再生胶的拉伸强度由未脱硫前的3.1 MPa提高到了12.4 MPa,扯断伸长率由75%提高到452%。     

HDPE/PA6原位微纤共混物的制备与性能

采用挤出-拉伸工艺制备了高密度聚乙烯(HDPE)/聚酰胺6(PA6)原位微纤共混物,探索了单螺杆挤出机的螺筒温度、螺杆转速、PA6用量及热拉伸比对产物微纤形成、熔体流动速率(MFR)和应力应变性能的影响。结果表明,PA6质量分数在5%～20%,HDPE/PA6在200,230,250,210℃(机头)的挤出机中熔融挤出,螺杆转速20～50r/min,料条经15℃水浴短时间冷却,再在70～75℃的空气中进行热拉伸,可以在HDPE连续相中形成直径5～10μm的PA6微纤。随PA6用量增加,HDPE/PA6原位微纤共混物的MFR急剧降低,拉伸强度显著提高,形成的微纤能够显著增强HDPE。     

轮胎胶应力诱导脱硫及产物结构与性能

在轮胎胶粉（GTR）与三元乙丙橡胶（EPDM）的共混物熔融挤出过程中添加二硫化四甲基秋兰母（TMTD）和过氧化二异丙苯（DCP）作为脱硫反应促进剂,考察双螺杆挤出机的螺杆转速和挤出温度对再生胶（DGTR-EP-DM）的凝胶含量、溶胶分子链结构及再硫化材料力学性能的影响.结果表明：加入TMTD有助于反应体系中自由基的链转移反应,有助于对脱硫产物中较活泼双键的保护作用.当同时加入TMTD和DCP作为脱硫反应促进剂进行反应时,两者的协同作用有助于降解反应的进行,导致DGTR-EPDM中凝胶粒子尺寸的明显减小,并且其与丁苯橡胶（SBR）共混硫化胶力学性能的明显增加.在240℃和1 000 r/min的条件下,添加TMTD-DCP时,所得DGTR-EP-DM-SBR硫化胶的拉伸强度和断裂伸长率可分别达到19.2 MPa和554%.     

酚硫化物/醇复合促进剂对废轮胎胶应力诱导脱硫反应的影响

在废轮胎胶(GTR)与三元乙丙橡胶(EPDM)熔融挤出过程中添加多烷基苯酚二硫化物(简称420)或/和仲丁醇作为脱硫促进剂,考察了在不同螺杆转速和挤出反应温度下脱硫促进剂对GTR与EPDM脱硫共混物(DGTR/EPDM)凝胶含量和溶胶分子链结构的影响,研究了DGTR/EPDM/丁苯橡胶(SBR)再硫化胶的相态结构及物理...     

共混型热塑性弹性体的研究——Ⅵ.废胶粉/聚乙烯热塑性弹性体的制备及其性能

以动态硫化法分别使用 LDPE、LLDPE和 HDPE,制备了废胶粉/PE热塑性弹性体。交联共混条件:废胶粉粒度<80目,PE为 LLDPE/HDPE=65/35(质量比),废胶粉/PE=60/40,硫化剂用量为2.0份。在上述条件下制备的共混物,可以返炼模压和挤出成型,用扫描电镜研究了共混体的形态结构。     

乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/聚甲醛动态硫化热塑性弹性体的制备

以1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷(Luperox231)/N,N’-间苯撑双马来酰亚胺(HVA-2)为硫化体系,采用反应挤出动态硫化法制备了乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)/聚甲醛(POM)动态硫化热塑性弹性体。结果表明,EVA/POM动态硫化热塑性弹性体的综合力学性能明显改善,拉伸强度可达到12 MPa左右,但断裂伸长率较低;螺杆转速和挤出机加工温度对EVA/POM动态硫化热塑性弹性体的力学性能有影响,为制备性能良好的EVA/POM动态硫化热塑性弹性体,螺杆转速设定为250r/min,挤出机加工温度为145~175℃;Luperox231用量的增加使动态硫化热塑性弹性体的拉伸强度和断裂伸长率、永久变形以及肖D硬度均下降,而HVA-2用量的增加使动态硫化热塑性弹性体的拉伸强度和永久变形呈先降低后升高的趋势。     

多元共混动态硫化SBR热塑性弹性体的研究

本文采用动态硫化技术,借助Brabender流变仪,研究了SBR/HDPE/EVA和SBR/HDPE/EVA/EPDM多元共混热塑性弹性体。结果表明,添加EVA可使共混物永久变形降低;添加EPDM可使共混物拉伸强度增高;适量的增塑剂可改善加工性能;动态硫化多元共混SBR热塑性弹性体具有返炼再生性能。     

高剪切应力引发HDPE/EPDM的官能化反应

在熔融挤出过程中采用提高双螺杆挤出机螺杆转速的应力诱导引发和添加引发剂/提高螺杆转速的复合引发方法,研究了高密度聚乙烯(HDPE)和三元乙丙橡胶(EPDM)共混物(质量比为70∶30)与马来酸酐(MAH)的官能化反应.结果表明:双螺杆挤出机的高螺杆转速所产生的高剪切应力作用直接诱导了HDPE/EPDM大分子链的断链反应...