论文部分内容阅读
废旧橡胶主要来源于废轮胎,废胶鞋等橡胶制品,是热固性高分子材料。废橡胶从再生资源及循环经济的角度考虑,生产再生胶最为合理,几乎100%可以利用。废轮胎胶粉(以下称黑胶粉)和废旅游鞋鞋底胶粉(以下称黄胶粉)是目前福建省生产量最大的废胶粉。使用传统的再生方法能耗大,污染严重,且成本过高。本文采用低温化学法和微波脱硫法研究了两种胶粉的回收利用。低温化学法主要是利用促进剂混合物作为脱硫改性剂,配以氧化锌和硬脂酸等常规助剂来实现胶粉脱硫改性。对黑胶粉的改性体系脱硫时间较短,得到的硫化胶拉伸强度≥8.5MPa,断裂伸长率≥280%,拉伸强度比市售脱硫再生胶的(按国标GB/T-13460规定为5MPa)提高了70%。对黄胶粉的低温化学脱硫改性时间长,需30～50min才能达到所需的成片粘度,得到了拉伸强度≥6.5MPa,断裂伸长率≥420%的再生橡胶。研究表明黑胶粉适于低温化学法脱硫,所得再生胶有很好的物理机械性能,能耗低,操作简便,具有很好的工业化应用前景和经济价值。采用微波脱硫法制备脱硫再生胶,研究了两种胶粉微波脱硫再生配方和工艺,首次对二氧化硅填充的鞋底边角料胶粉进行微波脱硫研究,解决了其难以成片,脱硫后橡胶物理性能低下的难题。黑胶粉微波脱硫胶再硫化后的橡胶拉伸强度≥8MPa,断裂伸长率≥469%。黄胶粉微波脱硫胶再硫化胶物理性能最好,拉伸强度≥8.8MPa,断裂伸长率≥570%。黄胶粉微波脱硫法比低温化学法生产的脱硫胶节省80%的脱硫时间,大大提高了生产效率,降低了劳动强度,同时无需添加额外的化学助剂,没有污染,可谓是处理此种橡胶的最佳方法。为了提高微波脱硫胶的物理机械性能,研究了其与天然橡胶、丁苯橡胶和顺丁橡胶三种生胶并用情况。通过测试硫化特性研究了微波脱硫胶对生胶配合、硫化及物理机械性能的影响。最后从降低成本、保持性能的角度综合考虑,选择加入丁苯橡胶15份,顺丁橡胶5份和脱硫胶80份并用,得到拉伸强度≥12MPa,断裂伸长率≥550%的性能优异的硫化胶,此胶料可符合大多数橡胶制品的需要。本课题是与晋江茂泰橡塑有限公司合作的产学研项目,利用无毒化学改性剂或微波脱硫法制备具有应用价值的脱硫胶,价格低廉,操作简便,绿色环保,能耗低,有利于石油类不可再生资源的循环利用,具有明显的工业化应用前景。