废旧聚氨酯泡沫醇解产物作为再生剂实现废橡胶的力化学再生

近年来,废聚氨酯和废橡胶产量呈上升趋势,其资源化循环利用成为研究热点。文中使用丙二醇作为醇解剂在不同温度下分解聚氨酯泡沫,并利用聚氨酯醇解产物作为再生剂实现了废橡胶的力化学再生。醇解产物下层液(PAPL)含有较多的胺类基团,可与橡胶再生过程中产生的自由基结合,提高橡胶的脱硫程度,从而提高再生胶(RRs)的力学性能。与只填加活化剂的RRs相比,在原有活化剂填加份数的基础上,加入PAPL可缩短RRs的最佳硫化时间,提高交联密度。使用180℃制备的聚氨酯醇解产物下层液,RRs硫化橡胶的综合性能最好,拉伸强度达到15.6MPa,断裂伸长率达到325.5%。该方法实现了废聚氨酯和废橡胶的双重高价值回收,应用前景广阔。

超声波在废橡胶再生中应用的最新进展

全世界每年产生于大量废旧橡胶，它们需要很长时间才能降解，这既污染环境，又浪费资源。解决此问题的唯一方法是冉生利用。在众多再生方法中，新近出现的超声波脱硫再生法，被认为是最有希望的方法。本文详细地介绍了这方面的最新进展情况。

废旧硫化胶再生法脱硫机理

探讨De link和亚乙基胺对废旧硫化胶的脱硫机理。De link工艺脱硫两种可能的反应机理 :①一定条件下多硫键附近亚甲基的C—H键异裂脱出一个H- 形成环状过锍离子 ;②Zn2 + 使硫化胶中的双键极化并产生诱导 ,从而产生双键的位置移动 ,并使交联位置置换或重排 ,同时发生质子转移。从电子诱导理论讨论了亚乙基胺改性工艺可能的反应式。

废旧橡胶热-机械剪切脱硫过程及机理

利用元素分析仪、红外光谱仪研究了废旧橡胶热-机械剪切脱硫过程及其机理。在未加任何脱硫剂的情况下,利用双螺杆挤出机提供的热能和强剪切作用对硫化橡胶进行了脱硫回收,研究发现,硫化橡胶的交联密度下降到71%,恢复了再加工性能,并且微观结构也发生了显著的变化。提出了交联硫键断裂后以活性硫侧挂基形式存在的理论,解释了再生胶脱硫后不需外加硫磺仍可以硫化的现象。溶胶的红外光谱给这一理论提供了有力的证明。根据脱硫反应前后官能团的变化推测出脱硫反应可能的机理。

微波脱硫废胶粉/天然橡胶共混弹性体的制备与性能

采用微波脱硫法对废胶粉(WRP)进行表面活化改性,初步探索了WRP脱硫的最佳微波条件;将在最佳微波条件下脱硫的废胶粉(DRP)与天然橡胶(NR)制成共混弹性体,考察了共混弹性体的力学性能、压缩永久变形、溶胀率和交联密度。结果表明,WRP脱硫的最佳微波条件为功率750W、辐射时间60s;DRP/NR共混弹性体的力学性能比WRP/NR共混弹性体有所提高;而相同胶粉用量下,DRP/NR共混弹性体的溶胀率均比WRP/NR共混弹性体低,而交联密度大。

超临界二氧化碳中废旧轮胎橡胶脱硫再生

以超临界二氧化碳(sc CO_2)为介质,采用二苯二硫醚(DD)为脱硫剂,对废旧轮胎的胎侧胶进行脱硫再生实验研究。考察反应温度、时间、压力和脱硫剂用量对脱硫效果的影响,并对脱硫后凝胶的物理性能和溶胶的化学结构进行表征分析。研究发现,超临界处理工艺过程参数对不同种类的橡胶脱硫效果影响很大,脱硫后凝胶产物的玻璃化转变温度升高,橡胶中由交联产生的团聚现象消失。分析表明,影响主链断裂的主要因素是反应温度,而交联键的断裂主要受脱硫剂的影响。

废旧橡胶脱硫再生及其在塑料中的应用研究进展

随着工业的迅猛发展,生胶资源日益趋紧,废旧橡胶正逐渐成为严重的"黑色污染"。对国内外有关废旧橡胶的脱硫再生方法以及脱硫橡胶在塑料中的应用研究进行了综述,分析了目前存在的问题,并对其前景进行了展望。

天然橡胶/废胶粉弹性体合金的制备

废胶粉(WRP)经再生改性后,与天然橡胶(NR)共混,利用静态硫化法制备了NR/WRP弹性体合金。研究了NR/WRP配料比、De-link再生剂的用量、软化剂三乙烯四胺(TETA)的用量对弹性体合金性能的影响,并通过电子扫描电镜观察了弹性体内部的微观结构。实验结果表明:当NR/WRP配料比为60/40、De-link再生剂用量为2份、软化剂TETA用量为3份时,所制备的弹性体合金综合性能最佳。外加适量的软化剂,有利于WRP的再生,并且可以使NR/WRP弹性体合金获得较好的两相相容性。

废旧橡胶双螺杆力化学脱硫过程及机理

利用自主研发的可动态观察和取样的双螺杆挤出机,用二硫代四甲基秋兰姆(TMTD)作为脱硫剂,对废旧橡胶的脱硫过程进行了研究,发现在力化学作用下可对其实现有效脱硫。在脱硫过程中,其凝胶含量和交联密度都是先减小后趋于不变,硫含量变化较小,相对分子质量呈现先增大后减小的变化。经螺杆第1段后,这些值变化较小,说明主要发生TMTD引发反应。出料段交联密度的上升,说明在该阶段发生了硫化返原,而硫含量的上升和相对分子质量分布的突然变宽,说明在该阶段还发生了主链降解和TMTD链终止反应。脱硫过程中力化学作用使得胶粉变成未脱硫、部分脱硫和完全脱硫的混合胶料。根据脱硫过程及拉曼光谱分析推测了力化学脱硫的可能机理。

废弃橡胶胶粉化工艺及胶粉再生利用研究进展

着眼于废弃橡胶胶粉化工艺以及胶粉应用的研究进展,介绍常温粉碎法和低温粉碎法等胶粉制造工艺的要点,概述物理脱硫法、机械力化学脱硫法、化学脱硫法和生物脱硫法等胶粉脱硫活化工艺的特点,阐述胶粉应用的主要领域是改性沥青、与橡胶并用和与塑料共混。提出应逐步形成胶粉质量和胶粉复合材料制品可靠性评价体系,指出废弃橡胶胶粉制备与胶粉再生利用的研究方向为胶粉制造过程、脱硫活化过程和再生胶制备过程的相关机理,胶粉/橡胶并用胶和胶粉/塑料共混物的亚微观结构研究,胶粉复合材料制品的寿命推测等。

影响废旧轮胎胶粉热-机械剪切脱硫再生效果的因素

利用自行研制的长径比为60/1的强剪切型双螺杆挤出机对废旧轮胎胶粉进行热-机械剪切脱硫,用傅里叶变换红外光谱对脱硫胶粉进行了表征,考察了胶粉粒径和喂料螺杆转速与主机转速之比对脱硫胶粉凝胶含量、交联密度及再生胶力学性能的影响,以及脱硫过程中胶粉相对分子质量及其分布的变化。结果表明,随着胶粉粒径的增大,胶粉所受到的剪切力增强,脱硫效果也越好。随着转速比的增加,胶粉的脱硫程度提高;脱硫过程的第1个阶段是交联网络的破坏,第2个阶段除交联网络的破坏外分子主链也发生降解,再生胶的力学性能先增大后减小;当转速比为1.4时再生胶的扯断伸长率和弹性最好,拉伸强度也相对较高。

功率超声波在废橡胶再生中的应用

全世界每年要产生一千五百多万吨废旧橡胶,由于废橡胶具有三维稳定的化学结构,需要很长时间才能降解,堆放在大自然中,既污染环境,又浪费宝贵的资源,废橡胶的回收利用是解决这一问题的最好方法。再生橡胶的制造方法很多,近来出现的超声波脱硫法具有高效、环保、产品质量高等优点,被认为是最有希望的方法,已受到广泛关注。详细地介绍功率超声波在废橡胶脱硫中的应用、介绍近年来国际上的进展情况和一些典型的装置,具有一定意义。

废旧橡胶再生方法的研究进展

概述了废旧橡胶的脱硫再生机理,重点介绍了微波再生、超声波再生等方法,并对现有的几种废旧橡胶再生处理方法作了比较。最后展望了废旧橡胶脱硫再生工艺的发展方向,并就我国废橡胶再生的实际情况提出了一些建议。

废旧橡胶再生的今天与明天

文中对近年来国内外废橡胶的再生方法进行了汇总,着重阐述了废橡胶的物理再生、化学再生、生物再生方法。

PE-HD/废旧胶粉共混材料的研究

通过脱硫、自由基聚合、硫化交联、接枝等反应复原了废旧胶粉的分子链结构,提高了废旧胶粉与高密度聚乙烯(PE-HD)的相容性,制备了高性能PE-HD/废旧胶粉共混材料。结果表明,当加入未经处理的胶粉时,共混材料的拉伸强度和断裂伸长率随着其含量的增加而降低。当加入60%的经处理后的胶粉、2%的橡胶催化再生还原剂(PTC-R)、1.2%的过氧化二异丙苯(DCP)、1%的硫磺和1%的促化剂时,共混材料的拉伸强度达到25 MPa,断裂伸长率达到250%,与加入60%未处理胶粉的共混材料相比,分别提高了350%和210%。PTC-R的加入可以有效地脱去胶粉中的硫。DCP与硫磺具有很好的协同效应,能更加有效地发挥其交联作用,大幅度提高共混材料的拉伸强度和断裂伸长率。

废橡胶超声波再生的研究

废旧橡胶的再生，是关系到环保和资源综合利用的重要课题，超声波再生法，被认为是最具发展前途的再生方法之一，本文对废旧轮胎胶粉的超声波脱硫过程进行了实验研究。结果表明，超声波能有效地对硫化胶进行脱硫再生，超声波的振幅和作用间隙对脱硫过程起关键作用。

利用超临界乙醇脱硫再生废旧轮胎胎侧胶

以超临界乙醇为反应溶剂,对废旧轮胎的胎侧胶进行脱硫再生实验研究。考察反应温度、压力和时间对脱硫效果的影响,对脱硫后凝胶的物理性能和溶胶的化学结构进行表征分析,并讨论添加脱硫剂对脱硫胎侧胶的影响。研究发现,超临界乙醇中不同种类橡胶脱硫难易程度不同,脱硫后溶胶高分子平均相对分子质量高,主链结构完整,凝胶产物的玻璃化转变温度升高。分析表明,影响主链断裂的主要因素是反应温度,超临界乙醇脱硫过程中添加脱硫剂可以进一步促进交联键的断裂。

连续机械剪切对废旧轮胎胶粉脱硫效果的影响

利用自行研制组装的剪切型双螺杆挤出机对废旧轮胎胶粉进行连续机械剪切脱硫,考察了螺杆转速和加工温度对胶粉脱硫效果的影响。结果表明,在螺杆转速为120 r/min,螺杆部分加热输送区、多段压缩和分段剪切区、混炼剪切区3个区段的加工温度分别为250,230,200℃的条件下,胶粉的凝胶质量分数由脱硫前的97.71%最低可下降到67.57%,交联密度由脱硫前的5.00×10-4mol/mL最低可下降到1.08×10-4mol/mL,具有很好的脱硫效果。

超临界流体循环废旧橡胶

综述了国内外超临界流体处理废旧橡胶的技术和方法,重点阐述了超临界二氧化碳、超临界醇类、超临界水和超临界甲苯等在废旧轮胎橡胶脱硫再生和液化解聚等方面的研究,以及脱硫再生装置的发展。高效节能、绿色环保的超临界流体技术有望成为废旧橡胶循环的发展方向。

具有隔离导热网络结构的聚乙烯/氮化硼/脱硫胶粉复合材料的制备及性能

采用熔融共混与模压成型方式制备了聚乙烯(PE)/氮化硼(BN)/废旧橡胶粉末(WRP)复合材料。WRP具有三维网络结构,可在加工过程中维持其稳定结构,迫使BN选择性分散在PE基体中形成隔离导热网络,从而提升复合材料的导热性能。在BN质量分数为30%、PE与WRP质量比为1/2时,与未添加WRP的PE/BN复合材料相比,PE/BN/WRP复合材料的导热系数提高了37.3%,达到了1.73 W/(m·K),是纯PE的4.33倍;冲击强度提高了55.4%,达到了8.3 kJ/m~2。利用脱硫胶粉制备高导热性能复合材料为废弃硫化橡胶的高值化和功能化利用提供了新思路。