新型再生方法的研究

摘要

我国现在是世界第一大橡胶消费国，同时也是最大的橡胶进口国，无论是天然橡胶还是合成橡胶都要依赖进口。生产再生橡胶不仅有利于改善目前我国对国外橡胶的依赖，同时也是实现环境保护和可持续发展的要求。目前我国的再生橡胶行业存在着高污染、高能耗、低产出等诸多的问题，本文通过考察橡胶体系中常用的配合剂作为再生剂在不同条件下对废旧轮胎胶粉再生效果和再生硫化胶性能的影响，寻求一种高效节能环保的新型再生方法。
　　使用转矩流变仪混合废旧轮胎胶粉和软化剂，然后通过机械化学法对废旧轮胎胶粉进行再生。实验结果表明混合温度的提高和混合时间的延长，对于再生效果及其再生硫化胶的性能具有显著的改善。混合温度高、混合时间长，再生胶的溶胶含量高、交联密度低，而焦烧时间和工艺硫化时间变化不大，同时再生硫化胶的性能得到改善。当混合温度超过160℃、混合时间超过10min时，再生橡胶物理机械性能降低。因此使用转矩流变仪混合废胶粉和软化剂时，以混合温度100℃、混合时间10min为宜。
　　通过对多种结构类型的二硫化物促进剂对废轮胎胶粉再生效果的探索，可以发现秋兰姆类促进剂的再生效果最好。采用二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)和二硫化四苄基秋兰姆(TBzTD)作为再生剂，使用物理机械法对废胶粉再生不同的时间，实验结果表明随着TMTD和TBzTD用量的增加、再生时间长，再生效果好，再生胶性能优异;使用扫描电镜(SEM)观察拉伸断面，当TMTD和TBzTD用量较少时，断面凹凸不平并有小颗粒;用量较多时断面比较光滑。综合考虑再生效果和再生胶性能，TMTD用量为1.0phr，再生时间是10min时为宜;而TBzTD用量1.69～2.25phr，再生时间10min时为宜。
　　将不同促进剂并用，考察TMTD/DTDM对废轮胎胶粉再生，实验结果表明随着DTDM用量的增加，再生效果提高，物理机械性能得到改善;DTDM用量继续增加，再生效果降低，再生胶性能降低;综合考虑TMTD/DTDM用量是0.8/0.2份时，再生胶具有较好的综合性能。不同用量的TMTD/DM对废旧轮胎胶粉再生，结果表明随着DM用量的增加再生效果提高，物理机械性能得到改善;但是DM用量继续增加，再生效果降低，再生胶性能降低;综合考虑TMTD/DM在0.6/0.4、0.5/0.5时再生胶具有较好的综合性能。
　　采用不同结构类型的防老剂考察其对废轮胎胶粉再生效果的影响，发现受阻酚类防老剂的再生效果最好。随着防老剂用量的增加、再生时间的延长，再生效果提高，物理机械性能得到改善;扫描电镜(SEM)对拉伸断面观察表明，当防老剂264的用量较多、再生时间较长时，拉伸断面光滑并且无细微小颗粒。综合考虑防老剂264的用量是1.0phr、防老剂2246用量是0.8phr、防老剂1010用量是1.33phr，再生13min时有最佳综合性能。

目录

摘要

符号说明

第一章 绪论

1．1 国内外废橡胶利用现状

1．1．1 国外废橡胶的利用现状

1．1．2 我国废旧橡胶回收利用现状

1．2 废旧橡胶再生的方法

1．2．1 物理再生法

1．2．2 化学再生法

1．2．3 生物再生法

1．3 课题研究的背景和意义

1．3．1 课题研究的背景

1．3．2 课题研究的内容

第二章 工艺对制备再生橡胶的影响

2．1 概述

2．2 实验部分

2．2．1 实验原材料

2．2．2 实验设备

2．2．3 实验配方

2．2．4 性能与测试

2．3 结果与讨论

2．3．1 混料工艺的影响

2．3．2 混料时间的影响

2．3．3 混料温度的影响

2．4 本章小结

第三章 促进剂对废轮胎胶粉再生效果的影响

3．1 概述

3．2 实验部分

3．2．1 实验原材料

3．2．2 实验设备

3．2．3 实验配方

3．2．4 性能与测试

3．3 结果与讨论

3．3．1 不同促进剂对GTRP再生效果的探索

3．3．2 促进剂TMTD对GTRP再生效果的影响

3．3．3 环保型促进剂TBzTD对GTRP再生效果的影响

3．4 本章小结

第四章 促进剂并用对废轮胎胶粉再生效果的影响

4．1 概述

4．2 实验部分

4．2．1 实验原材料

4．2．2 实验设备

4．2．3 实验配方

4．2．4 性能与测试

4．3 结果与讨论

4．3．1 促进剂并用对GTRP再生效果的探索

4．3．2 TMTD／DM对GTRP再生效果的影响

4．3．3 TMTD／DTDM对GTRP再生效果的影响

4．4 本章小结

第五章 防老剂对废轮胎胶粉再生效果的影响

5．1 概述

5．2 实验部分

5．2．1 实验原材料

5．2．2 实验设备

5．2．3 实验配方

5．2．4 性能与测试

5．3 结果与讨论

5．3．1 防老剂制备再生橡胶的探索

5．3．2 受阻酚类防老剂用量对制备再生橡胶的影响

5．3．3 再生时间对受阻酚类防老剂制备再生橡胶的影响

5．4 本章小结

结论

参考文献

致谢

攻读硕士研究生期间发表的学术论文目录

声明