废旧氟橡胶的再生与应用

摘要

目前，我国的再生橡胶行业发展的比较成熟，对于普通胶种的废旧制品再生都能达到一定的要求，但是有关废旧氟橡胶的再生研究比较少，有关文献不多。氟橡胶制品能在极端条件下长期使用，而且其成本较高，如果能把废旧的氟橡胶再生利用，有助于缓解橡胶资源的短缺与成本的降低。
　　本论文选用多种再生剂应用于废旧氟橡胶的再生，研究了不同再生剂的用量、工艺条件（薄通次数）、增塑剂的品种和用量与废旧氟橡胶再生胶及其硫化胶的性能和结构之间的关系;研究了废旧氟橡胶再生胶与氟橡胶混炼胶、再生氟橡胶与丁腈橡胶并用后硫化胶的性能和结构之间的关系。利用扫描电镜(SEM)、核磁交联密度仪(NMR)、热重分析仪(TGA)、无转子硫化仪等设备进行了结构与性能的表征。实验的主要研究结果表明:
　　(1)利用开炼机的剪切力作用，相较于未加再生剂的再生氟橡胶，在0～5phr范围内，随着再生剂用量的增加，再生氟橡胶的最小转矩和最大转矩有不同程度的降低;在相同用量的情况下，与苯肼/氯化亚铁溶液和市售再生剂相比，采用2-硫醇基苯并噻唑再生的再生氟橡胶具有更大的平衡溶胀度。
　　(2)用再生氟橡胶单独地硫化成型，硫化后其硬度很高，基本都在邵氏85度以上，为了降低再生氟橡胶硫化胶的硬度，实验室用马来酸酐和丙烯酸丁酯对腰果壳油进行改性，用于降低硫化胶的硬度;对改性后的腰果壳油进行红外和热重分析，证明在腰果壳油上接上了马来酸酐和丙烯酸丁酯。
　　(3)在0～5 phr范围内，随着增塑剂用量的增加，再生氟橡胶的最小转矩和最大转矩减小，而其焦烧时间和工艺正硫化时间增大，硫化胶经过二段硫化后，发现对苯二甲酸二辛酯增塑剂对硫化胶无增塑效果;与增塑剂偏苯三酸三辛酯相比，改性腰果壳油对硫化胶的拉伸强度降低的较小，而且具有更低的硬度。
　　(4)随着薄通次数的增加，再生氟橡胶的焦烧时间和工艺正硫化时间先减小随后保持不变，其硫化胶的拉伸强度在薄通次数达到30次时最大，度随着薄通次数的增加而增大;硫化剂双酚AF用量的增加，会增大再生氟橡胶的焦烧时间，并且减小再生氟橡胶的工艺正硫化时间。
　　(5)在再生氟橡胶中并用氟橡胶混炼胶，在再生氟橡胶的含量50％范围内，随着并用胶中再生氟橡胶的含量越大，并用胶料的最小转矩逐渐增大，最大转矩先降低后增大，胶料的焦烧时间基本不变，工艺正硫化时间逐渐减小;并用硫化胶的拉伸强度和断裂伸长率随再生氟橡胶含量的增大而减小，并用硫化胶经过热氧老化或热油作用后，其拉伸强度增大，而断裂伸长率减小。
　　(6)在丁腈橡胶中并用再生氟橡胶，在再生氟橡胶的含量为50％范围内，随着再生氟橡胶含量的增加，并用胶料的最小转矩和最大转矩先降低后增大，胶料的焦烧时间逐渐减小，工艺正硫化时间先减小后基本不变;并用硫化胶的拉伸强度和断裂伸长率随着再生氟橡胶含量的增大而减小，但是具有更小的压缩永久变形，并用30％的再生氟橡胶后，硫化胶的耐热氧老化和耐油性变好;热重分析表明，在丁腈橡胶中并用再生氟橡胶能略微提高其耐热性。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 氟橡胶的分类及应用

1．3 氟橡胶并用

1．4 废旧橡胶循环利用概况

1．4．1 废旧橡胶再利用的方法

1．4．2 胶粉

1．4．3 废旧橡胶的再生方法

1．5 废旧氟橡胶的再生

1．6 本论文的研究目的意义和内容

1．6．1 本论文的研究目的意义

1．6．2 本论文的研究内容

第二章 实验部分

2．1 实验原料

2．2 主要设备和仪器

2．3 基本配方

2．4 试样制备

2．4．1 改性腰果壳油的制备

2．4．2 氯化亚铁／苯肼混合物的制备

2．4．3 复合材料的制备

2．5 性能测试

第三章 结果与讨论

3．1 腰果壳油的改性

3．1．1 红外分析

3．1．2 TG分析

3．2 添加剂对氟橡胶再生性能的影响

3．2．1 再生剂的品种及用量对废旧氟橡胶再生的影响

3．2．2 增塑剂对再生氟橡胶的影响

3．2．3 薄通次数及硫化剂对再生氟橡胶性能的影响

3．3 再生氟橡胶的并用

3．3．1 FKM混炼胶与再生氟橡胶的并用

3．3．2 丁腈橡胶与再生氟橡胶的并用

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

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致谢