轮胎胶应力诱导脱硫化及PE-HD动态交联热塑性弹性体制备

采用在废旧轮胎胶粉(GTR)与高密度聚乙烯(PE-HD)的熔融挤出过程中提高双螺杆挤出机螺杆转速的高剪切应力诱导方法,研究了双螺杆挤出机的螺杆转速、挤出反应温度及脱硫促进剂仲丁醇、烷基酚多硫化物(420或450)和正丁胺对轮胎胶脱硫共混物的凝胶含量、熔体流动速率、溶胶红外吸收光谱及轮胎胶脱硫共混物/三元乙丙橡胶(EPDM)动态交联热塑性弹性体力学性能的影响。结果表明:高转速同向双螺杆挤出机的高剪切作用可诱发废旧轮胎胶共混物中交联网络的断链和解交联反应,引起脱硫共混物凝胶含量的下降、未熔融凝胶颗粒尺寸的减小及熔体流动速率的增加;4种促进剂均具有明显促进脱硫反应的作用,其中450或正丁胺的促进脱硫效果较好,并引起脱硫共混物凝胶含量下降、熔体流动速率上升及动态交联热塑性弹性体力学性能的明显改善;当以正丁胺为脱硫促进剂时,最佳脱硫反应条件(240℃和1000r/min)下,脱硫共混物/EPDM动态交联热塑性弹性体的拉伸强度和断裂伸长率分别达到12.5MPa和440.6%。

复合促进剂对高剪切应力诱导轮胎胶脱硫反应的影响

采用在轮胎胶粉与三元乙丙橡胶(EPDM)熔融挤出过程中添加脱硫反应促进剂的方法,研究了过氧化物、多硫化物及其复合促进剂对脱硫共混物凝胶含量、门尼黏度以及硫化产物共混丁苯橡胶再硫化材料力学性能的影响。结果表明,过氧化物或多硫化物均可促进脱硫反应;当以过氧化物/多硫化物或过氧化物/多硫化物/水为复合促进剂时,可产生协同效应,促进脱硫反应和保护产物双键。在210℃和1000 r/min的脱硫反应条件下,以2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)乙烷(DBPH)/450/水为复合促进剂时,三者的协同作用可使脱硫共混物的凝胶含量和门尼黏度分别达到39.2%和7.2,脱硫共混物共混丁苯橡胶再硫化材料的拉伸强度和断裂伸长率分别达到19.4 MPa和609.0%。

酚硫化物/醇复合促进剂对废轮胎胶应力诱导脱硫反应的影响

在废轮胎胶(GTR)与三元乙丙橡胶(EPDM)熔融挤出过程中添加多烷基苯酚二硫化物(简称420)或/和仲丁醇作为脱硫促进剂,考察了在不同螺杆转速和挤出反应温度下脱硫促进剂对GTR与EPDM脱硫共混物(DGTR/EPDM)凝胶含量和溶胶分子链结构的影响,研究了DGTR/EPDM/丁苯橡胶(SBR)再硫化胶的相态结构及物理机械性能。结果表明,加入420和仲丁醇,DGTR/EPDM的凝胶含量明显下降,说明复合脱硫剂具有明显的协同促进脱硫反应和抑制交联副反应的作用;在挤出温度和螺杆转速分别为240℃和1 000 r/min的条件下,未加促进剂或只加入促进剂420时,DGTR/EPDM/SBR再硫化胶中未熔融的交联橡胶粒子尺寸显得较大,大约为1μm,而加入仲丁醇或复合促进剂时,再硫化胶中未熔融的交联橡胶粒子尺寸明显减小;加入复合促进剂时,DGTR/EPDM/SBR再硫化胶的拉伸强度和扯断伸长率达到21.2 MPa和572%。

亚临界水挤出法复合诱导丁苯橡胶基轮胎胶脱硫化及其对热塑性弹性体性能的影响

在亚临界水挤出反应条件下,研究了双螺杆挤出机的螺杆转速、亚临界水温度、压力及脱硫促进剂种类对丁苯橡胶(SBR)基轮胎脱硫胶(DGTR)/高密度聚乙烯(PE-HD)共混物性能的影响。结果表明,挤出机螺杆的高剪切应力解交联作用与亚临界水分解、降解的解交联作用能产生协同解交联反应,提高脱硫反应效果;正丁胺具有明显促进脱硫反应和保护产物分子双键的功能;在正丁胺作为脱硫促进剂的最佳脱硫反应条件(亚临界水温220℃,螺杆转速1000r/min,水压2.4MPa)下,亚临界水挤出法所得脱硫共混物制备的DGTR/PE-HD/三元乙丙橡胶(EPDM)热塑性弹性体的拉伸强度和断裂伸长率分别达到12.8MPa和614.6%。

二氧化硅杂化改性氯化聚乙烯橡胶的制备与性能

以γ-氨丙基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯作为二氧化硅的前驱体,利用二者在氯化聚乙烯橡胶(CM)颗粒中的溶胶-凝胶反应制备了不同组成的二氧化硅杂化改性CM,利用傅里叶变换红外光谱、X射线能谱仪及扫描电子显微镜分析了其化学结构和微观形貌,并测试了其耐热和拉伸性能。结果表明,二氧化硅与CM的杂化主要发生在聚合物粒子表面;热失重分析结果表明杂化后CM的耐热性能得到明显提高;杂化还有助于改善CM的拉伸性能。

氯化聚乙烯橡胶的三段水相悬浮法合成工艺

氯化聚乙烯橡胶(CM)的三段水相悬浮法合成工艺是在水相悬浮体系中对高密度聚乙烯(HDPE)进行低温、中温、高温3个温度段氯化而制备CM。该法对设备材质要求低、生产过程易控制、产品质量稳定、生产效率高;氯化反应均匀,产品几乎无HDPE残留结晶;通过原料选择,控制低温、中温、高温3个氯化温度段的氯气通入量以及最高氯化温度,可以制备门尼粘度和强度性能不同的CM,满足客户的特定需求。

DB硫化体系交联CM弹性体的研究

以自制的三嗪硫醇衍生物、6-二丁氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇(DB)为氯化聚乙烯弹性体(CM)的硫化剂,以硫化仪为主要研究手段并结合力学性能测定,研究了CM/DB体系的配合剂种类、用量对CM硫化过程与力学性能的影响。结果表明,在CM/DB体系中,当DB用量为1~2质量份,促进剂CZ用量为3质量份,且与5质量份的缚酸剂ZnO相配合时,可获得硫化速度适中、力学性能较佳的硫化胶。

国产设备生产氯化聚乙烯工艺的优化

介绍了氯化聚乙烯生产技术,针对提升单釜投料量过程中存在的成品黏结问题,进行了技术改造,达到了预期效果。