废轮胎胶粉力化学改性研究-论文.pdf

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1、第6期吴明生等.废轮胎胶粉力化学改性研究325废轮胎胶粉力化学改性研究吴明生,周海妮(青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东青岛266042)摘要:利用开炼机和转矩流变仪以及塑解剂对废轮胎胶粉进行力化学改性研究。结果表明:废轮胎胶粉经开炼机或转矩流变仪处理后,塑性变形能力增强,转矩流变仪的改性效果更好;采用开炼机处理废轮胎胶粉时,加入塑解剂RP66或9O23/WG对改性效果影响不大;采用转矩流变仪处理废轮胎胶粉时,处理温度升高,会使改性效果降低,加入塑解剂RP66或9023/WG对改性效果影响明显,塑解剂9023/WG的改性效果更好。关键词:废轮胎胶粉;力化学;改性;

2、开炼机;转矩流变仪;塑解剂中图分类号:X783.3文献标志码:A文章编号:1000—890X(2014)06—0325—05废橡胶的数量在废旧高分子材料中居第2产品。位,仅次于废塑料口],其来源主要是废橡胶产1.2基本配方品口],如废轮胎、胶管、胶带及橡胶厂生产过程中NR100,胶粉5O,氧化锌7.5,硬脂酸的边角料和废品。对废橡胶进行回收利用的方法1.5,芳烃油3,硫黄3.5,促进剂NS0.5,促包括轮胎翻新、焚化燃烧以作为燃料、粉碎成胶粉进剂M1.5。用作填充剂以及脱硫制备再生胶[4等。由于胶1.3设备和仪器粉是硫化胶,橡胶大分子已经交联成网状结构,表XK一160型开炼机,

3、上海双翼橡塑机械有限面层分子活动能力较差,化学活性不如未硫化胶,公司产品;XSS-300型转矩流变仪和XSM-500型与基质橡胶难以发生渗透、扩散和化学反应,密炼机,上海科创橡塑机械设备有限公司产品;全因此胶粉与基质橡胶的粘合效果不好,用量多自动平板硫化机,深圳佳鑫电子设备科技有限公时会明显削弱其填充胶料的物理性能。对胶粉司产品;GT一7o8oS2型门尼粘度计和GT-7012-D进行表面改性有利于提高胶粉与基质橡胶间的结型邵坡尔磨耗机,中国台湾高铁科技股份有限公合强度。关于胶粉改性的方法很多,均取得司产品;Z30型电子拉力实验机,德国Zwick/了一定的成效,但用于工业化生产的

4、成熟方法并Roell公司产品;MZ一4003B型橡胶疲劳试验机,江不多。都市明珠试验机械厂产品;EKT-2000GF型压缩本工作利用开炼机和转矩流变仪以及塑解剂生热试验机,中国台湾晔中科技股份有限公司产对废轮胎胶粉进行力化学改性研究。品;JSM一6700F型扫描式电子显微镜(SEM),JE-OL日本电子仪器公司产品。1实验1.4试样制备1.1主要原材料1.4.1改性胶粉天然橡胶(NR),牌号SCR5,海南天然橡胶(1)将废轮胎胶粉在开炼机上薄通2O遍(辊产业集团有限公司产品;废轮胎胶粉,粒径为180温为5O℃,辊距为0.3mm)制得1改性胶粉。tLm,中胶资源再生(苏州)有限公

5、司产品;塑解剂(2)将废轮胎胶粉分别与塑解剂RP一66和RP一66和9203/WG,连云港锐巴化工有限公司9203/WG按50:1的质量比混合,在开炼机上薄作者简介:吴明生(197O一),男,安徽潜山县人,青岛科技大通20遍(辊筒温度为5O℃,辊距为0.3ram)制得学副教授,博士,主要从事橡胶改性及加工研究。2和3改性胶粉。326橡胶工业2014年第61卷(3)将废轮胎胶粉加入转子转速为6O用SEM对断面进行观察。r·min的转矩流变仪中分别在100和120℃下处理8min制得4和5改性胶粉。2结果与讨论(4)将废轮胎胶粉分别与塑解剂RP一66和2.1f-1尼粘度9203/W

6、G按5o:1的质量比混合,加人转子转速废轮胎胶粉在改性过程中,在机械剪切力或为60r·min的转矩流变仪中分别在100和热氧化、化学塑解的作用下分子链或交联键断裂,120℃下处理8min,制得6(塑解剂RP-66,100流动变形能力增强,加入到基质橡胶中,胶料的流℃),7(塑解剂RP一66,120℃),8(塑解剂动变形能力亦会增强,导致门尼粘度降低。因此9203/WG,100℃)和9(塑解剂9203/WG,120胶粉与基质橡胶混合时如能控制混炼工艺条件稳℃)改性胶粉。定,可以用混炼胶的门尼粘度变化来间接反映改1.4.2混炼胶性胶粉流动变形能力的变化。添加未改性胶粉和将NR塑炼5

7、遍,加入密炼机(起始温度为1~9改性胶粉的混炼胶的门尼粘度[-ME(1+60℃,转子转速为77r·min)中昆炼40s,再4)100℃]分别为23.4,2o.2,19.2,18.8,12.6,依次加入胶粉混炼1min、小料混炼1.5min、芳14.2,9.5,12.4,9.3和12.2。由此可知:经过开烃油混炼1.5min,排胶,在开炼机上加硫黄混炼炼机或转矩流变仪处理的改性胶粉,其混炼胶的3min后,薄通打三角包5遍,下片停放待用。门尼粘度比未改性胶粉混炼胶低;开炼机的改性1.4.3硫化胶

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