论文部分内容阅读
废旧轮胎橡胶自然情况下难于降解,污染环境,且我国对橡胶资源需求巨大,因此急需对废旧轮胎橡胶进行回收再利用,以缓解国内需求压力。超临界流体由于具有高溶解性、高扩散性、高渗透性等特性,使其在废旧轮胎橡胶降解再生方面得到了广泛关注,但是目前将具体的将超临界流体应用到实际废旧轮胎橡胶回收利用,建立一套可行的技术方案的研究较少。本文采用超临界流体为介质对废旧轮胎橡胶进行降解再生,研究不同介质、不同脱硫剂条件下废旧轮胎橡胶降解再生的最佳工艺条件以及再生胶的性能改变情况,提供出一套可行的分析理论和方法,主要内容包括：(1)以超临界二氧化碳作为介质、DD为脱硫剂对废旧轮胎橡胶进行脱硫再生。实验得到的脱硫的最佳条件为：反应温度240℃,反应压力15MPa,反应时间2h,DD用量25%,在此条件下溶胶含量达54.14%,数均分子量Mn为15164g／mol,多分散性PDI为1.855。分析表明,脱硫后再生胶的热稳定性提高,Tg提高60-70℃左右,主链和交联网络被打断,橡胶中由交联产生的团聚消失。机理分析得出,影响主链断裂的主要因素是反应温度,脱硫剂主要起打断交联键的作用。(2)研究以超临界二氧化碳作为介质、DBD为脱硫剂对废旧轮胎橡胶进行脱硫再生的效果,并与DD为脱硫剂时的结果相比较。结果表明,在超临界二氧化碳中以DBD为脱硫剂的脱硫效果与采用DD为脱硫剂时有一定差距。脱硫降解最优的反应条件为：反应温度240℃,反应压力18MPa,反应时间3h,脱硫剂用量10%。分析表明,脱硫后再生胶的Tg升高20℃左右,小于以DD为脱硫剂时产物的Tg变化量；反应后酰胺基团枝接到橡胶大分子上；脱硫剂DBD对于多硫键打断效果较好。(3)以超临界乙醇为介质对废旧轮胎橡胶进行脱硫再生,效果较好。脱硫降解的最佳条件为：反应温度270℃,反应压力9MPa,反应时间1h。在此条件下溶胶含量达59.56%,数均分子量Mn为38235g/mol,PDI为1.99。添加脱硫剂DD能够促进轮胎橡胶的降解,在较低的反应温度时添加效果尤为明显。分析表明轮胎橡胶脱硫降解过程中主要反应物为天然橡胶,脱硫降解后橡胶的热稳定性提高,Tg升高30℃左右；脱硫降解后橡胶多硫键和二硫键转化为单硫键;主链断裂较少,溶胶分子量较大。同时,比较了超临界二氧化碳和超临界乙醇在橡胶脱硫降解方面的优缺点。