废橡胶应用超声波脱硫生产再生橡胶.pdf

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1、废橡胶应用超声波脱硫生产再生橡胶废橡胶应用超声波脱硫生产再生橡胶董诚春(北京橡胶工业研究设计院)摘要：近年出现的超声波脱硫法具有高效、环保、产品质量高等优点，已受到广泛关注。美国阿克隆(AKRON)大学已开发出一种将超声波场集中在挤出机中使废橡胶脱硫，本文阐述了超声波脱硫生产再生橡胶的原理，实验工艺条件及再生橡胶的物理性能，超声波脱硫的实验装置及产业化装置。超声波脱硫节能，环保无污染，是最新科学技术应用于再生橡胶行业。关键同：超声波，脱硫，再生橡胶一、概况废橡胶脱硫生产再生橡胶的方法很多，各种料段的配置有呈直角或反向同轴两种

2、方式。故来方法都需要将废橡胶破碎、细碎、脱硫、精炼等4自挤出机的，经受剪切和挤压，甚至加热的废橡个阶段，其中脱硫是最主要的工序。脱硫工艺有胶粉可进入超声波脱硫反应装置内，与扬声器接多种方式：目前我国以高温动态脱硫为主，近几触，再通过可调缝隙和口型挤出己脱硫的胶粉。年研发成功螺旋式常压高温连续脱硫及微波脱上述换能器是一种可将电能转换成超声波能的装硫，本文介绍超声波常压连续脱硫生产再生橡胶置，倍增器则将声能扩大，且通过扬声器作用于及生产活化胶粉的工艺及装备。废胶粉上，使之空穴化，这种局部能量会产生惊近年出现的超声波脱硫法具有高效

3、、环保、人的效果，破坏硫化胶中能量比C．C键低的C．s产品质量高等优点，已受到广泛关注。美国阿克键和s．S键，从而有选择的破坏橡胶三维网络结隆(AKRON)大学已开发出一种将超声波场集中构，而不是大分子键断裂。为此人们进行了大量在挤出机中使废橡胶脱硫，所用挤出机长径比的试验，并给出了肯定的答案并发明了相应的装(L／D)为24的塑料加工挤出机，而超声波脱硫反置。如对天然橡胶施以50KHz的超声能量，10应装置由换能器、倍增器、扬声器、压力和温度分钟可获得优良的再生橡胶，硫化后的再生橡胶测量仪及口型等部件组成，而其相对于挤出机出

4、的物理机械性能与原胶料相近。[1_】超声波场可在多种介质中产生高频伸缩应作者简介：董诚春(1936)，北京橡胶工业研究设力，高振幅振荡波能引起固体碎裂和液体空穴化，计院高级工程师(已退休)，从事轮胎等橡胶制品及废超声波在溶液中引发高聚物降解已得到广泛研橡胶综合利用的研究开发工作，在橡胶专业期刊上发究。溶液的声波空穴作用伴随有微小共振泡的快表论文有五十余篇，参加合编了六本橡胶专业书籍的速移动，它被认为与大分子的断裂有关。声波的有关章节，独自编著了《废橡胶资源综合利用》及《废轮胎回收加工利用》。橡塑资源利用空穴作用和大分子的裂解

5、也可以在聚合物熔化时以在几秒或更短的时间内破坏橡胶的三维网状结观察到。构。脱硫后的胶变软，因而跟未硫化橡胶一样，近几年，Suslink与其合作者在超声波对流体易于再加工、成型和再硫化。其硫化胶具有较好影响的机理方面取得了重大进展，特别是他们发的物理机械性能，可用于生产各种橡胶制品。能现高能超声波可引起液体空穴化，使液体局部温较好地解决废橡胶循环利用这一重大环境和社会度高达5500℃，局部压力达几千巴，而且这一过问题。程的发生只需不到干分之一秒的时间。现在的问硫化橡胶脱硫过程除了破坏三维网状结构题是能否在超声波作用下实现连续脱

6、硫。也许利外，也导致了大分子链C．C键的断裂，因此还有用声波空穴作用机理可将超声波的能量集中于分必要进一步研究，以提高超声波脱硫的选择性，子键的局部位置。可使较低能量密度的超声波场使之有选择地破坏化学键，这样可提高再生胶的在破坏空穴处转变为高能量密度。这种局部的能物理性能。量集中会产生惊人的效果，例如，用这种能量来我国某公司与国外科研单位合作，研制成功破坏化学键。超声波这种可以产生局部影响的特超声波脱硫设备，通过超声聚能发生器把原料为性最适合于引发橡胶脱硫过程，因为硫化橡胶c．s30目的A2级(斜交胎)硫化胶粉在常温下深度键

7、的键能比C．C键低。[4’]物理脱硫并精细粉碎，达到活化性能，也称为再研究中采用了几种橡胶进行超声波脱硫实生橡胶粉(SBRS)。是性价比较高的道路沥青添验，包括由SBR和NR并用组成的废轮胎胶粉、加剂，在加工温度、粘度、抗车辙性、水稳定性NBR、氟橡胶和过氧化物硫化的乙烯．醋酸乙烯共等方面优于普通80目硫化胶粉。添加在弹性体改聚物。实验表明，利用超声波可连续进行橡胶的性沥青防水卷材的应用中，可提高高温不流淌和脱硫或解交联。低温柔性。[21研究采用SBR和未分级的废轿车和载重汽车轮胎的胎面和胎侧胶粉(GRT)作为实验胶，对脱硫

8、二、实验橡胶和再硫化胶的不同结构、流变特性和物理机1．美国阿克隆(AKRON)大学以天然橡胶和械性能进行了研究，并且提出了一种可能的超声丁苯橡胶作实验，首先按表1[]的配方制成硫化波脱硫机理。胶，然后再按常温和低温粉碎法分别制成10目、废橡胶应用超声波脱硫的装置和连续脱硫工30目6O目80