脱硫技术外文翻译

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1、化学工程科学61(2006)6442-6453三元乙丙橡胶在剪切力作用下用胺类脱硫剂脱硫的动力学模型P.Sutanto,F.L.Laksmana,F・Picchioni,L・P・B・M・Janssen*化学工程系，荷兰格罗宁根，Nijenborgh4,9747公司，荷兰格罗宁根大学收到2005年6月2日，在经修订的形式收到的06年4月12H,接受2006年5月18H可在线2006年5月24日摘要使用胺类和应用的机械力（剪切橡胶脱硫化）已在文献报道。在这文章对三元乙丙胶（EPDM）脱硫化，使用Brabender混合机，以十六胺

2、（HDA）作为脱硫剂。考虑到该化合物的复杂性和对交联系统的分析技术的局限性，工程方法模式的三元乙丙橡胶材料脱硫化过程中提出。有关工程的动力学模型，推导岀装配了大量的实验数据与简单的动力学考虑的几个模型。利率决定的参数，如温度，剪切速率，反应物浓度和吋间都包括在这一模式。该模型得到覆盖了所有的现象发生在脱硫化的过程中，除了在分子水平的差别。2006年Elsevier公司保留所有权利关键词：计算，动力学，建模，加工，回收，橡胶1•导言2002年，世界橡胶消费量是1800万吨，41%天然橡胶（NR）和59%合成橡胶（SR）o其中合

3、成橡胶中，EPDM（三元乙丙橡胶）被列为继丁苯橡胶（SBR）,丁基橡胶（BR）之后的第三大合成橡胶，其产量在世界和欧洲分别占到约12%和17%。三元乙丙橡胶首次引入了商业数量有限，1962年在美国。虽然它的商业化牛产在1963年才开始，目前三元乙丙是增长最快的通用弹性体（约3・4%的年增长率）。这一事实是由于三元乙丙橡胶的优界性能，尤其是耐臭氧性和通过填充之后的高负荷能力•因此，乙丙橡胶可以被广泛的应用。在汽车的应用实例可以清楚地表明了三元乙丙橡胶的重要性。约3%的车辆的总重量，相对于非轮胎橡胶制品的重量，即气候带，软管，振

4、动绝缘体和杂项零件和大约一半是由三元乙丙橡胶组成。早期处理的方法，如焚烧，填埋橡胶热解和废物，最终达到生态环境质量要求。尽管如此，仍然是对废料利用热，但很少是再生胶。再生胶才是回收利用的最理想的目的，关于三元乙丙橡胶的价值和有效的回收技术在橡胶世界的重要性，综合研究是不可或缺的。由于它的硫化特性，三元乙丙橡胶制品不能轻易回收融化。再研发一个更详细的技术是必要的。硫化橡胶塑化Z前，这种硫化橡胶三维网络结构要被切断，可能是交联点的地方或在主链（骨干）。主链断裂产生短链聚合物，造成一系列的力学性能下降，比起那些原牛橡胶，而交联点断

5、裂的结果使他们恢复原始形式。因此，三维网络分解（即所谓脱硫化）最好是有选择性的交联点。图・1.橡胶网络脱硫化可能涉及不同的途径(Verbruggenetal.,1999)。Table1Bondenergiesofthethreecrosslinktypes(C-C.C-S„S-S)(OlmstedIIIandWilliams,1997)TjpeofvulcanizatesTypeofbondstobebrokenEnergyrequired(kJ/mol)Sulfurvulcanizate-c-s-310-S-J270Per

6、oxidevulcanizate-c-c-370三元乙丙橡胶有特殊的脫硫化反应不同于被芳香二流化物处理过的天然橡胶，由于聚合物链和交联点结构的差异。如果相同的适用于三元乙丙橡胶脱硫化条件也用于天然橡胶，儿乎没有必要进行任何脱硫化观察（Verbruggenetal.,1999）oSverdrup（1970）提出口J能的反应途径，这可以在天然橡胶使用二苯硫脱硫化（见图。1）。热脱硫化过程导致的硫交联键的断裂以及主链断裂。在任何情况下，二芳基的形成作为阻聚剂是为了防止重组。根据骨干的橡胶的化学特性，两者之间的平衡竞争的反应大不相同

7、。在回收的三元乙丙橡胶和天然橡胶机械性能的差异，已经被Verbruggen等探究过。（1999年）。他们指出，硫化过的EPDM脱硫通常比硫化的NR需要更艰难的条件。然而，三元乙丙相对于天然橡胶不太容易发生主链断裂。与NR相比三元乙丙橡胶的反应活性较低，是因为三元乙丙橡胶的交联密度较高和稳定的单硫交联键的含量较高。由表1看出，要使单硫交联键断裂所需的能量要高于多硫交联键断裂所需的能量。Mourietal.（2000）建议根据剪切场脱硫化反应机制，在图所示。2。据认为，多硫键和双硫键转换成由热到单硫键并释放小分子硫化合物（如硫化

8、氢，二氧化硫和二硫化碳）。这些单硫键，在剪切力下被破坏。随后，交联键断裂，剩余的硫原子和临近的氢原子形成稳定的状态（低反应性硫官能团）。早期在剪切场下脱硫化反应工作由Fukumor等做。（2002年）。他们提出了在脱硫化过程中的另一个现象的观点。如图所示。3,在弹性常数之间，远远超过了键的