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％。     

汽车废橡胶轮胎的再生及其在涂料中的应用

通过对胶粉种类的选择,软化剂用量的调节,投料顺序、反应温度和时间等工艺条件的调试,将固态的橡胶粉转化为流动态,再通过多元醇酯化多余的小分子酸性物质,得到涂料用胶粉再生聚合物,并研究制备涂料产品的配方及工艺,推进了废轮胎橡胶的再生利用,减少了废轮胎橡胶所带来的"黑色污染".     

热氧老化对氯丁橡胶化学结构及性能的影响

对氯丁橡胶（CR）硫化胶进行热氧老化试验,研究100 ℃下老化时间对CR硫化胶化学结构、交联密度、溶胶质量分数和相对分子质量分布、氯质量分数、拉伸性能的影响。结果表明,在热氧老化过程中,CR硫化胶的橡胶分子链发生氧化反应,化学结构发生明显变化。在老化初期,CR硫化胶的交联密度增大,溶胶质量分数和相对分子质量减小,橡胶分子链以交联为主;老化时间超过192 h后,CR硫化胶的交联密度减小,溶胶质量分数、相对分子质量及其分布指数增大,橡胶分子链氧化断裂增多;在老化过程中,交联及脱氯使CR硫化胶结构化越来越严重,导致CR硫化胶的拉伸性能明显降低。     

热氧老化对氯丁橡胶化学结构及性能的影响

对氯丁橡胶(CR)硫化胶进行热氧老化试验,研究100℃下老化时间对CR硫化胶化学结构、交联密度、溶胶质量分数及其相对分子质量分布、氯质量分数、拉伸性能的影响。结果表明,在热氧老化过程中,CR硫化胶的橡胶分子链发生氧化反应,化学结构发生明显变化。在老化初期,CR硫化胶的交联密度增大,溶胶质量分数和相对分子质量减小,橡胶分子链以交联为主;老化时间超过192 h后,CR硫化胶的交联密度减小,溶胶质量分数、相对分子质量及其分布指数增大,橡胶分子链氧化断裂增多;在老化过程中,交联及脱氯使CR硫化胶结构化越来越严重,导致CR硫化胶的拉伸性能明显降低。     

再生橡胶性能测试与表征方法

橡胶再生已成为解决废旧橡胶污染与橡胶资源再利用问题的重要途径。为了提高橡胶再生反应的效率,文中综述了再生橡胶微观结构分析与各方面性能测试的研究进展,并简要叙述了各表征手段的原理、优缺点与适用条件,分析了橡胶再生前后微观结构的改变及性能的变化趋势;重点对再生反应前后橡胶的溶胶-凝胶含量改变、交联密度变化及微观结构中交联键的断裂与生成进行了系统阐述。为橡胶再生的进一步研究提供参考,并为相关研究人员提供指导与借鉴。     

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。     

用热处理法高质量回收硫磺硫化丁苯橡胶的方法

丁苯橡胶(SBR)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SBR再生:脱硫的温度范围是180℃~300℃,试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,溶胶分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链段的分子重排。在热处理过程中防止氧化降低重排能够改善再生SBR的物性。     

利用超临界二氧化碳流体脱硫再生丁基橡胶

研究了硫黄硫化的丁基橡胶在超临界二氧化碳流体辅助下的脱硫降解行为,讨论了脱硫工艺的条件,并通过凝胶渗透色谱、核磁共振、差示扫描量热等对丁基再生胶的结构和性能进行了考察。结果表明,在二氧化碳的超临界状态下丁基橡胶的脱硫降解更加充分。脱硫的最佳工艺条件为: 反应温度180 ℃,反应压力14. 1 MPa,脱硫剂二苯基二硫的用量为橡胶质量的8%; 经过120 min 脱硫反应后丁基再生胶中溶胶的质量分数为98. 5%。在有热降解和脱硫剂参与的脱硫反应的共同影响下,丁基再生胶中溶胶的数均分子量降至原胶的40%左右; 再生胶主链上接枝了部分脱硫剂的苯环; 硫化和脱硫过程中在接枝于主链上的极性基团的影响下,再生胶中溶胶主链双键氢的振动峰几乎消失,但再生胶的玻璃化转变温度并没有明显变化。     

废旧轮胎胶粉常压再生工艺的研究

采用常压再生工艺对废旧轮胎胶粉进行了再生,并对其再生胶的再生效果和性能进行了研究。结果表明,在实验设定的工艺条件下,胶粉获得了一定程度的再生,当再生温度为190℃,再生时间15min时,再生胶的综合性能最佳;对再生胶进行红外分析、热分析及拉伸断面的微观结构分析表明,再生温度较低时,胶粉的再生效果较差;再生条件为190℃×30min时,胶粉的分子链发生了断裂,再生胶的性能降低。     

高掺量橡胶沥青的结构与性能

轮胎胶粉的多重交联网络限制了其在橡胶沥青中的胶粉掺量。用经螺杆反应挤出方法可控再生的再生胶可制备高掺量（质量分数不小于30%）橡胶沥青。通过溶胶含量、门尼黏度和基本性能测试及加工实况观察,并结合红外光谱和光学显微镜微观分析,探讨了胶粉的再生程度及用量对高掺量橡胶沥青结构与性能的影响。结果表明,再生过程中胶粉的化学键发生断裂,部分交联网络被破坏。与传统橡胶沥青相比,高掺量橡胶沥青的分散更均匀,加工流动性和高温储存稳定性均得以改善。提高胶粉的降解再生程度可明显提高其在沥青中的掺量,进一步提高改性沥青的低温柔性和高温抗变形能力,但易出现加工黏度的临界陡增现象。     

废旧轮胎橡胶粉/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物/石油树脂复合改性沥青的制备及性能

以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、废旧轮胎橡胶粉和石油树脂制备复合改性沥青,并对复合改性沥青的储存稳定性、温度敏感性、高温流变性能、抗车辙性能和黏度等进行了考察。结果表明,复合改性沥青中,SBS、废旧轮胎橡胶粉及石油树脂的最佳质量分数分别为4.5%、14.0%和4.5%;石油树脂/SBS/废旧轮胎橡胶粉复合改性沥青具有较好的储存稳定性、温度敏感性和抗车辙性能。     

废旧橡胶循环利用技术进展

介绍废旧橡胶循环利用技术现状和进展。废旧橡胶循环利用方式主要为制造再生胶、胶粉和轮胎翻新。国内再生胶制备新工艺主要为常压动态硫化工艺、常压中温塑化脱硫工艺及低温连续再生工艺,可以解决传统再生工艺的二次污染和高能耗问题;胶粉制备的3种主要方法为常温粉碎法、低温粉碎法和溶液粉碎法,其中常温粉碎法技术经济性较好。轮胎翻新技术主要包括传统的热硫化翻新方法(热翻法)和较新的预硫化翻新方法(冷翻法),冷翻法效率较高,可以延长轮胎使用寿命。     

基于正交试验的废轮胎胶粉改性沥青微观特性研究

通过4水平4因素正交试验设计方案制备了废轮胎胶粉改性沥青,并对最优组合胶粉改性沥青进行了薄膜烘箱老化试验。通过对沥青基础指标的测试及傅里叶变换红外光谱、四组分及热重的分析,从宏观角度评价了不同沥青的性能变化,微观角度分析了胶粉改性沥青的化学组分及变化规律。研究结果表明,胶粉改性沥青的最优配比组合为胶粉掺量17%（质量分数,下同）、搅拌温度180 ℃、改性剂质量配比1/6和增塑剂掺量4%。用胶粉改性后沥青的红外光谱特征吸收峰的形状及位置未变,但强度发生变化;使化学组分的含量产生了变化,饱和分和芳香分减少、胶质和沥青质增加。胶粉的掺入降低了沥青的热降解速率,提高了初始降解温度及最终残留物含量,改善了沥青的热稳定性。     

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。     

基于分子动力学模拟的轮胎橡胶气相热解产物反应机理

运用分子动力学的方法,对轮胎橡胶的热解过程进行了模拟,并结合模拟结果和密度泛函数对其气相产物的反应路径进行推测计算。模拟结果表明,热解过程主要分为两个阶段,低温热解阶段发生的主要反应是橡胶长链断裂形成单体,主要产物为异戊二烯、苯乙烯和1,3-丁二烯;高温热解阶段发生的主要反应是单体进一步生成小分子气体,产物中CH₄、H₂、C₂H₄占大部分,还有少量C₂H₆、C₃H₆。其中CH₃·攻击异戊二烯和苯乙烯单体夺取特定位置的H·是生成CH₄的最优路径,H·攻击苯乙烯单体夺取特定位置的H·是生成H₂的最优路径,CH₂CH·攻击1,3-丁二烯单体夺取特定位置的H·是生成CH₂CH₂的最优路径。本文还将热解产物分别跟天然橡胶单独热解和天然橡胶与丁苯橡胶共热解的热解产物做对比,为废旧轮胎橡胶热解得到特定的气相产物和催化热解提供理论依据。     

Balancing mechanical properties and processability for devulcanized ground tire rubber using industrially sized single‐screw extruder

Devulcanized ground tire rubber (DGTR) samples were produced using an independently developed industrially sized single‐screw extruder. The DGTR was further revulcanized to produce revulcanized DGTR (RDGTR) samples. The structure and properties of the produced samples were investigated via tests and characterization of sol fraction, crosslink density, Fourier transform infrared spectroscopy spectra, X‐ray photoelectron spectroscopy spectra, Mooney viscosity, curing characteristics, dynamic rheology, tensile properties, and surface morphology. The results demonstrate that the extruder can effectively break up crosslinked structure of ground tire rubber to achieve high devulcanization level (characterized by sol fraction and crosslink density), which is mainly associated with its moderate shear strength. The balance between mechanical properties and processability for the DGTR samples was analyzed. Lower ratios of main‐chain to crosslink scission and good processability (mainly characterized by modest Mooney viscosity) for the DGTR samples, and high tensile strengths and elongations at break for the RDGTR samples are obtained via appropriately combining the barrel temperature and screw speed. High quality DGTR sample with tensile strength and elongations at break of up to 11 MPa and 370%, respectively, is prepared under the conditions used in this work. © 2016 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2016 , 133, 43761.     

聚苯胺/改性胶粉导电材料的制备及其性能研究

将废旧轮胎胶粉用硅烷偶联剂(KH-560)处理得到改性胶粉,然后以过硫酸铵为引发剂,采用化学原位聚合法制备了聚苯胺/改性胶粉导电材料。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、四探针测试仪及电化学工作站等仪器,研究了原料配比、反应温度、反应时间对聚苯胺/改性胶粉导电材料导电性能的影响,并分析了胶粉改性及复合材料导电机理。结果表明,通过改性能明显提高胶粉分散性能;当温度为10 ℃,过硫酸铵与苯胺摩尔比为1∶1,盐酸浓度为1.0 mol/L,反应时间10 h时,制得的聚苯胺/改性胶粉导电材料的电导率为4.79 S/cm。     

Soybean oil induced efficient thermal–oxidative degradation of covalently crosslinked styrene butadiene rubber

It has been a technical challenge of recycling tire rubbers due to the covalently crosslinked polymer network structure. Unlike conventional recombination of crosslinked SBR under thermal oxidation, SBR vulcanizate was efficiently degraded by thermal oxidation at 150 °C in presence of soybean oil, resulting in 47.3% sol fraction by weight. The structural evolution of SBR vulcanizates during thermal oxidation was characterized by sol–gel ratio, chemical structure, molecular weight, and oxidative erosion on the rubber surface. It was found that the continuous oxidation process facilitated main chain scission of SBR vulcanizates, resulting in a decrease of molecular weight of the sol fraction. The concentration of carbonyl groups, sol fraction, and surface erosion continually increased with reaction time. The large amounts of soybean oil significantly affect the thermal stability of SBR vulcanizates. Moreover, soybean oil is more efficient in decomposition of the SBR vulcanizates and results in more homogeneous and efficient oxidation reactions than paraffin oil. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2020 , 137, 48935.     

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。