微波脱硫法制备EPDM再生胶及性能研究

摘要

微波脱硫法是一种高效、节能环保的橡胶再生方法，有着广阔的发展前景。本文研究了用微波脱硫法制备EPDM再生胶，将其性能和传统方法的再生胶进行了比较，并对脱硫工艺、脱硫影响因素、脱硫机理、再生胶性能等进行了研究。 对实验室条件下的微波脱硫工艺进行探索，发现温度对脱硫效果有重要影响。EPDM有效脱硫温度为160℃左右，最佳脱硫工艺为700w功率、作用16min、最高脱硫温度280℃左右，再生胶混合掺入的最佳份数为20份。 增塑剂对脱硫的影响在脱硫的不同阶段有不同效果，增塑剂在脱硫前期因为自身的极性，会促进脱硫胶粉升温加快，增塑剂在脱硫后期会发生热挥发，降低脱硫速度。 对脱硫前后的胶粉进行微观表征发现，胶粉断键后生成的自由基在高温条件下会和氧气结合生成新的含氧基团，且温度越高，含氧基团含量越高;再生胶的表面接触角增大，亲水性变差;胶粉的Tg升高，损耗角正切上升;氧气的存在会降低胶粉的性能，在放大生产应尽量避免氧气对脱硫再生的影响。 参与设计了微波脱硫装置，认为微波脱硫设备在普通微波炉的基础上，应增加测温控温装置、搅拌装置和密闭装置等结构。研究了微波脱硫设备的脱硫工艺，最佳脱硫工艺参数为胶粉装填量5kg，搅拌速度60r/min，使用二次间断脱硫，每次脱硫温度在240℃左右;再生胶共混填充的最佳份数为15份。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 EPDM的结构和性能

1．1．1 EPDM的结构

1．1．2 EPDM的性能

1．2 橡胶的回收利用

1．2．1 化学脱硫法

1．2．2 生物脱硫法

1．2．3 物理脱硫法

1．3 微波脱硫的研究

1．3．1 微波脱硫性能研究

1．3．2 微波脱硫再生EPDM

1．3．3 微波脱硫改性沥青

1．3．4 微波脱硫设备研究

1．4 论文研究目的、意义

第二章 实验部分

2．1 实验原料

2．2 实验仪器设备

2．3 工艺路线

2．3．1 配方

2．3．2 实验室工艺

2．3．3 放大生产工艺

2．4 性能测试

2．4．1 门尼粘度测试

2．4．2 硫化特性测试

2．4．3 脱硫温度测试

2．4．4 溶胶含量测试

2．4．5 交联密度测试

2．4．6 力学性能测试

2．4．7 动态力学测试测试(DMA)

2．4．8 傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)

2．4．9 凝胶渗透色谱分析(GPC)

2．4．10 扫描电镜分析测试(SEM)

2．4．11 光学接触角测量仪

2．4．12 热失重分析测试(TGA)

第三章 结果与讨论

3．1 传统脱硫法再生胶性能研究

3．2 微波脱硫最佳工艺的探讨

3．2．1 功率对脱硫工艺的影响

3．2．2 温度对脱硫工艺的影响

3．2．3 脱硫次数对脱硫工艺的影响

3．3 增塑剂对微波脱硫的影响

3．3．1 增塑剂对脱硫温度的影响

3．3．2 增塑剂对溶胶含量的影响

3．4 微波脱硫的微观机理探讨

3．4．1 扫描电镜表征微观结构

3．4．2 接触角分析

3．4．3 红外光谱分析

3．4．4 动态力学分析

3．5 微波脱硫设备的设计与应用

3．5．1 微波脱硫设备的设计

3．5．2 微波脱硫设备最佳脱硫工艺研究

3．5．3 再生胶力学性能

第四章 结论

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

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