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再生橡胶的制备及结构性能

更新时间:2013-07-30 10:41 来源:裕民机械

 再生橡胶的制备及结构性能

 
目前,我国再生橡胶行业普遍存在劳动强度大、耗能高、环境污染严重等问题,在天然橡胶资源日趋减少
 
和能源相对紧缺的今天,废旧橡胶资源化的研究具有重要的现实意义。本文通过研究不同再生工艺条件、
 
不同软化剂,以及增粘树脂和补强树脂对废旧胎面橡胶再生橡胶性能的影响,得到高性能、易加工、环保
 
型的再生橡胶。 在对40目和60目胶粉在不同温度密炼工艺的研究中,发现60目胶粉再生橡胶较40目胶粉
 
再生橡胶溶胶含量高、交联密度小、门尼粘度小,与40目胶粉再生橡胶性能差距较小。综合经济因素考虑
 
,再生橡胶的生产选用40目胶粉即可。采用密炼工艺生产再生橡胶温度不宜低于150℃或超过180℃。随着
 
再生温度的升高,交联网络破坏的程度均增强。60目胶粉在165℃能得到较好的综合性能,而40目胶粉则
 
需要在170℃才能达到综合性能的最佳值。在考查再生时间的影响时,发现随着再生时间的增加,胶粉中
 
交联网络结构的破坏程度增加,主链的断裂比例也有所增加。再生时间为25min时,得到的再生橡胶综合
 
性能最佳。 在研究不同温度保温处理对再生橡胶性能的影响时,发现150℃以下交联网络破坏情况较差。
 
达到200℃时再生过程中主链断裂比例增加。空气对这一工艺的结果影响较大。 通过扫描电镜(SEM)观
 
察发现,再生不完全的部分以“缺陷”的形式广泛存在于再生橡胶中。这种结构在受力的情况下容易成为
 
应力集中点而遭到破坏。根据形貌的观察和再生过程中断裂的特征推断,再生过程中橡胶的分子链由空间
 
立体的网状结构变为直链结构、支链结构、小型网络结构的分子链和破碎网状结构的大型分子团,在这些
 
结构中除了直链结构外其他结构均导致再生橡胶门尼粘度较高。对于再生橡胶的动态性能,在应变较小情
 
况下再生橡胶中,再生完全和再生不完全两种结构之间的“软硬”差距较大,损耗因子较大;随着应变的
 
增大,这种结构间“软硬”差距减小,损耗因子较小。当硫化后,这两种结构间的交联程度差别减小,不
 
再出现混炼胶中的损耗因子先减小的现象。 通过再生软化剂的不同用量和不同种类的研究,发现软化剂
 
用量的增加,有利于交联网络的破坏。木焦油为再生软化剂时,再生橡胶机械性能较好,但加工性能较差
 
。芳烃油和环烷油用量在10份左右可以取得良好的综合性能。乳木果胶在硫化过程中会消耗硫化剂,影响
 
再硫化橡胶的性能。生物油脂不适宜单独作为软化剂用于橡胶再生。在对不同软化剂的再生橡胶RPA的研
 
究发现,木焦油使得再生橡胶内部“软硬”部分之间结合更加紧密,再生橡胶的损耗因子起初不会出现减
 
小的现象。且这种再生橡胶的硫化胶的SEM拉断面表面光滑,应力集中现象弱。而乳木果胶因为参与了硫
 
化,降低了它在再生完全部分和再生不完全部分之间粘合的作用,造成拉断面较为粗糙。 通过实验证明
 
:增粘树脂(古马隆树脂)和补强树脂(VPN1132)能有效改善再生橡胶的拉伸性能。通过扫描电镜观察发
 
现,古马隆树脂可以有效的增加再生橡胶内部的粘合效果,从而减小再硫化橡胶在拉伸过程中的应力集中
 
现象。
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