再生橡胶加工新工艺(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-01 原文发表时间:2007-07-02 人气:1

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胶粉按照每份50克的重量分成3部分，每一份胶粉均在相同的开炼机上，加入相同数量的De-Link R反应物，并使用相同的辊距进行混炼，辊筒用冷水冷却。混炼时间为7分钟。

3份已经被脱硫的胶粉放在一起，并且加入塑解剂Stroktul-NS60和天然胶继续混炼13分钟。

De-Vulc胶材料出片、冷却，并且准备和未被加工的生胶混合。

混炼胶NR-S、NR-1和NR-2都使用如下技术制备，即未被加工的材料和De-Vulc硫化胶混炼2分钟，割刀并且过辊几次。然后，胶片出片，厚度为2.5毫米，取下冷却。

◆ 硫化

混炼胶的硫化特性通过摆动圆盘硫化仪100测定，试验温度是140℃和150℃，转子的速度为60分钟。硫化性能见表5。

从表5的数据分析，经过第一个循环阶段后，焦烧时间从5分钟降低到2分钟，在以后的几个阶段焦烧时间没有变化。

佳工机电网

试验程序

◆ 机械性能

为评定硫化胶机械性能，要进行强度、撕裂性能、硬度、压缩永久变形和回弹性等试验。试验试片经过模压硫化法制备，试验依据相关的实验标准进行。

◆ 溶胶-凝胶分析

方法包括确定小部分未交联的橡胶（溶胶）和交联橡胶（凝胶）的交联密度。假设溶胀是各向同性的。从溶胀试验中，线性溶胀比率、溶胶部分和溶胀的程度都能确定。

聚合物的体积依据如下公式:∮Pv=Vp/Vc

其中Vp表示聚合物的体积，Vc表示配方中所有成分的总体积。

不可抽出部分体积按如下公式计算，∮unex= Vc/Vp/Vc

有效的交联密度按Flory-Rehner公式,N=1/2Vs×ln(1-Vr) Vr xVr2/(Vr1/3-Vr/2)

有效的交联密度按Flory-Rehner公式:

佳工机电网

N代表有限交联密度，每一单位体积中交联的摩尔数；Vs代表溶胀溶剂的摩尔体积；Vr代表聚合物中溶胀的凝胶体积；X代表聚合物溶胀的界面参数，假设忽略炭黑的影响，溶胀参数是甲苯与天然橡胶系统的比值为0.393；溶胀溶剂的摩尔体积用甲苯和他的密度比值确定，为106.4cm3/mol。

实验结果与讨论

◆ 机械性能—拉伸强度

对混炼胶来说，拉伸强度是一项非常重要的性能，对轮胎来说更是至关重要。

再生橡胶的拉伸强度稍有下降。经过第一阶段的混炼，强度降低7%，经过第三阶段后降低13%。但是，即使橡胶经过重复利用，混炼胶仍有潜力满足拉伸强度的使用要求，即满足天然橡胶载重轮胎混炼胶的拉伸强度在20～27Mpa的要求。并且，通过De-Link加工得到的胶粉，比其他的再生技术更好。例如在化学处理胶粉技术中，最有发展前景的方法之一是Surcrum，当20%的胶粉被应用在混炼胶中，拉伸强度损失15%。另一个例子是机械化学技术，经过这种方法脱硫的胶粉，在一个工业轮胎配方中加入25%的胶粉，结果拉伸强度损失24%。对于反复使用的废橡胶，还没有数据报告它们的拉伸强度损失情况。此外，在这两个例子中，加入更少量的胶粉到新混炼胶中，与De-Link加工工艺得到的混炼胶进行对比。

◆ 定伸应力

使用不同的拉伸力，定伸应力显示了相似的结果。

经过几次循环利用的混炼胶，与新混炼胶相比发现，定伸应力没有变化。这个结果与经过一次再生利用的结果一致，正如Kohler和O'Neil所描述的。因此总结归纳出定伸应力不受废橡胶循环利用次数的影响。比较混炼胶机械性能发现，在同一水平的定伸应力作用下，再生循环的混炼胶性能更好。因为不同的定伸应力，将导致其他机械性能的变化，因此结果不明显。显然，在目前的工作中，由于定伸应力没有变化，因此机械性能比较合理。从实际应用的观点出发，这意味着循环利用的混炼胶不需要额外添加助剂修正他们的定伸应力。

◆ 扯断伸长率

混炼胶随着循环利用次数的增加，硫化胶扯断伸长率略有下降。对混炼胶来说，拉伸强度的降低通常并不伴随着扯断伸长率的降低。

◆ 撕裂性能

撕裂性能依据相关的标准和trouser试验试片确定。从试验结果看出，经过第一次循环利用，撕裂性能稍有下降，下降6%。这和先前De-Link加工工艺得到的结果是一致的。通常情况下，随着循环利用橡胶的加入，撕裂性能下降。但是，De-Link加工工艺与其他循环再生的方法相比，De-Link加工工艺的混炼胶撕裂性能下降是最少的。例如，加入10%表面改性的胶粉Vistamer到新的混炼胶中，撕裂性能下降8%，加入20%的Surcrum到新混炼胶中，撕裂性能下降10%。

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