轮胎胶高剪切应力诱导脱硫及再硫化材料力学性能研究

摘要

采用在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，聚合物型溶胀剂品种对轮胎胶脱硫共混物(DGTR/EPDM)的凝胶含量、溶液特性粘数、溶胶分子链结构及再硫化材料力学性能的影响。结果表明：随着双螺杆挤出机螺杆转速的增加，强烈的剪切应力作用可引起轮胎胶粉中交联网络的断裂、降解或解离反应，引起产物凝胶含量和溶胶特性粘数的明显下降；挤出反应温度越高，轮胎胶中交联网络的断裂、降解或解离反应即越明显，产物凝胶含量和溶胶特性粘数的下降即越显著。采用具有较高门尼粘度的热塑性弹性体作为聚合物溶胀剂，可获得具有较高分子质量的脱硫共混物溶胶和较好力学性能的脱硫共混物共混丁苯橡胶再硫化材料。脱硫共混物中的凝胶粒子尺寸及其溶胶分子链中的双键含量均对脱硫共混物再硫化材料的力学性能具有较大影响。在220℃和1200r/min的脱硫反应条件下，所得脱硫共混物共混丁苯橡胶再硫化材料SBR/(DGTR/EPDM)(70/30)的拉伸强度和断裂伸长率分别达到21.0MPa和456％，分别达到丁苯生胶混炼胶硫化材料拉伸强度和断裂伸长率的87.5％和128％。