Processing and Material Characteristics of a reclaimed Ground Rubber Tire Reinforced Styrene Butadiene Rubber

Mechanochemically partially devulcanized ground rubber tire (GRT) was revulcanized in composition with virgin styrene butadiene rubber (SBR). Reclaiming of GRT was carried out by tetra methyl thiuram disulfide (TMTD) in presence of spindle oil. The cure characteristics and tensile properties of SBR compounds were investigated. Results indicate that the minimum torque and Mooney viscosity of the SBR compounds increase with increasing reclaim rubber (RR) loading whereas the scorch time remain unaltered but optimum cure time exhibit a decreasing trend. Increasing RR loading also gives SBR compounds better resistance towards swelling but the 100% modulus, 200% modulus tensile strength, and the elongation at break increases. Thermogravimetric analysis of SBR/RR vulcanizates was carried out in order to get thermal stability of the vulcanizates. Scanning electron microscopy (SEM) studies further indicate the coherency and homogeneity in the SBR/RR vulcanizates.

丁基脱硫橡胶改性沥青的制备与性能研究

用丁基脱硫橡胶(R-IIR)对沥青进行改性,制备了丁基脱硫橡胶改性沥青。通过常规物理指标、高温流变、荧光显微、傅里叶红外光谱和玻璃化转变温度测试对沥青路用性能和微观结构进行分析。结果表明,随着R-IIR掺量的增加,改性沥青软化点、135℃黏度和175℃黏度逐渐增大,但当掺量>35%后,软化点开始减小,结合感温性能和储存稳定性能的分析,确定R-IIR的最佳掺量为35%;R-IIR的加入大幅提高了沥青的高温稳定性;随着掺量的增加,R-IIR在沥青中的溶解是从简单溶胀到逐渐形成具有刚性网络结构的过程,掺量>35%后,在沥青中分散不均匀,并析出。R-IIR对沥青的改性过程中不仅存在简单的物理变化,还伴随着R-IIR交联键断裂后与沥青重组的化学变化,R-IIR的加入使沥青玻璃化转变温度升高。

环保丁基再生橡胶/聚氯乙烯热塑性弹性体阻尼材料的制备与性能研究

采用共混法制备环保丁基再生橡胶/聚氯乙烯(PVC)热塑性弹性体阻尼材料(以下简称热塑性弹性体),研究环保丁基再生橡胶用量、PVC改性剂种类和用量、填料(磁粉和硅藻土等)用量对热塑性弹性体性能的影响。结果表明:随着环保丁基再生橡胶用量的增大,热塑性弹性体的力学性能和压缩永久变形下降,密度增大,阻燃性能无明显变化;当环保丁基再生橡胶用量为40份时,热塑性弹性体的综合性能良好且性价比高。采用20份氯化聚乙烯与10份苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物并用作为PVC改性剂,热塑性弹性体的综合性能较优。随着填料用量的增大,热塑性弹性体的密度、阻燃性能和磁性提高,但力学性能下降;当填料用量为120份时,热塑性弹性体的综合性能较优,阻尼温域为-55~100℃,损耗因子≥0.3,阻尼性能好。

掺蔗渣纤维橡胶沥青再生混合料路用性能研究

针对沥青混合料回收料、废旧轮胎胶粉、蔗渣纤维潜在的资源价值,探索多种固废协同利用具有一定的现实意义。该文通过研究蔗渣纤维的微观结构及热特性,进行掺蔗渣纤维橡胶沥青再生混合料的配合比设计、路用性能评价及试验段铺筑与观测。结果表明:蔗渣纤维具有多层纤维壁的空心管腔结构,有利于吸附混合料中的自由沥青,增强蔗渣纤维与沥青之间的黏附性;蔗渣纤维与木质素纤维热重曲线基本一致,但在热失重的第二阶段,蔗渣纤维呈现出双峰结构,木质素纤维表现为单峰形状;掺加蔗渣纤维后,橡胶沥青再生混合料动稳定度值提高了约24.6%,低温弯曲破坏应变值提高了约19.3%,浸水马歇尔残留稳定度和冻融劈裂残留强度比分别提高了约4.7%、8.6%,铺筑的试验段使用状况良好。整体而言,蔗渣纤维对于改善橡胶沥青再生混合料的路用性能具有一定的功效,提升了混合料的抗变形能力,增强了集料的骨架效果,提高了混合料整体结构强度和韧性。

废旧橡塑改性沥青及混合料的技术性能研究

利用自主研发的废旧橡胶塑料复合改性剂制备了废旧橡塑改性沥青,通过室内试验评价了废旧橡塑改性沥青的技术性能.在此基础上,以废旧橡塑改性沥青作为胶结料制备了AC-13型沥青混合料,测试了其高温性能、低温性能、水稳定性和疲劳性能,并与山东省常用的SBS改性沥青和橡胶改性沥青技术性能进行了对比.结果表明:废旧橡塑改性沥青及其沥青混合料具有高温稳定性和水稳定性优势,低温性能介于橡胶改性沥青和SBS改性沥青之间,疲劳性能接近SBS改性沥青.利用废旧橡胶和废旧塑料的各自优势对沥青进行复合改性,在提高沥青混合料路用性能方面具有发展潜力.

用双螺杆挤出机脱硫制备再生胶的工艺及性能

利用改进的双螺杆挤出机对废旧轮胎橡胶胶粉进行剪切脱硫,讨论了螺杆转速和反应温度对脱硫效果及再生胶力学性能的影响,通过扫描电镜分析了胶粉脱硫前后形貌的变化及再生胶硫化试样的界面结合状况。结果表明,废旧轮胎橡胶胶粉的凝胶含量和交联密度随着螺杆转速和反应温度的升高明显下降,脱硫胶粉恢复了塑性,再生胶硫化试样的界面结合紧密。将螺杆转速控制在50～120 r/min、反应温度控制在190/180/170～210/190/200℃时脱硫效果最佳,此时再生胶的拉伸强度由未脱硫前的3.1 MPa提高到了12.4 MPa,扯断伸长率由75%提高到452%。

利用超临界二氧化碳流体脱硫再生丁基橡胶

研究了硫黄硫化的丁基橡胶在超临界二氧化碳流体辅助下的脱硫降解行为,讨论了脱硫工艺的条件,并通过凝胶渗透色谱、核磁共振、差示扫描量热等对丁基再生胶的结构和性能进行了考察。结果表明,在二氧化碳的超临界状态下丁基橡胶的脱硫降解更加充分。脱硫的最佳工艺条件为:反应温度180℃,反应压力14.1 MPa,脱硫剂二苯基二硫的用量为橡胶质量的8%;经过120 min脱硫反应后丁基再生胶中溶胶的质量分数为98.5%。在有热降解和脱硫剂参与的脱硫反应的共同影响下,丁基再生胶中溶胶的数均分子量降至原胶的40%左右;再生胶主链上接枝了部分脱硫剂的苯环;硫化和脱硫过程中在接枝于主链上的极性基团的影响下,再生胶中溶胶主链双键氢的振动峰几乎消失,但再生胶的玻璃化转变温度并没有明显变化。

废旧橡塑合金改性剂制备及其改性基质沥青的机理

基于废旧橡胶粉和废旧塑料的组分分析,制备了不同橡塑比(质量比)的废旧橡塑合金改性剂,并研究了废旧橡胶粉和废旧塑料的共混机理;利用优选的废旧橡塑合金改性剂制备了废旧橡塑改性沥青,分析了废旧橡塑合金改性剂对基质沥青的改性机理,测试了废旧橡塑改性沥青的技术性能和存储稳定性.结果表明:当橡塑比为7∶3时,废旧橡胶粉和废旧塑料具有良好的相容性;废旧橡胶与废旧塑料的共混过程及废旧橡塑合金改性剂对基质沥青的改性过程均以物理作用为主;废旧橡塑合金改性剂与基质沥青具有良好的相容性,废旧橡塑改性沥青具有良好的技术性能和存储稳定性.废旧橡塑合金改性剂明显改善了基质沥青的路用性能,具有应用潜力.

废橡胶细胶粉的应用研究进展

综述了废橡胶制取的粒径在0.3 mm以下的细胶粉在橡胶材料、建材、橡塑共混材料等领域的应用研究进展。分析了细胶粉在这三方面的应用中存在的问题,并提出了建议。

动态硫化聚氯乙烯/再生胶/硫化胶粉共混型热塑性弹性体的研制

对聚氯乙烯（ＰＶＣ）／再生胶（ＲＲ）／硫化胶粉（ＶＲＰ）共混型热塑性弹性体的配方和加工工艺进行了研究。结果表明，在１６０～１７０℃条件下，采用二阶一段动态硫化法制成的热塑性弹性体，其拉伸强度为８．２ＭＰａ，扯断伸长率为２９０％，邵尔Ａ型硬度为７０±５，撕裂强度为４３ｋＮ／ｍ。流变试验和ＢｒａｂｅｎｄｅｒＧａｒｖｅｙ口型挤出均得到了外观较好的挤出物，共混物的热塑性级别为４级。

废橡胶脱硫再生技术及新型再生剂研究进展

废橡胶再生技术是世界橡胶工业一直以来的研究重点和难点,有效再生废橡胶是节约资源、保护环境的必然要求。本文综述了典型的废橡胶物理、化学再生技术及原理,系统阐述并评价了双螺杆挤出机再生法、利用超临界CO2再生法、微生物再生法、力化学再生法等几种新型并具有较好应用前景的再生方法,并对废橡胶化学再生剂的最新研究进展进行了概述。废橡胶再生技术的核心是在获得较高线性化的同时,最大程度的保护橡胶主链。同时,发展一种高效、节能、环保的再生技术将是今后努力的方向。

废旧子午线轮胎胶粉的再生研究

采用自制再生剂对废旧子午线轮胎胶粉进行再生研究,分析胶粉粒径、再生剂用量和软化剂用量对再生效果的影响。结果表明:随着废旧子午线轮胎胶粉粒径的增大,再生胶的邵尔A型硬度变化不大,拉伸强度和拉断伸长率减小;随着再生剂用量的增大,再生胶的门尼粘度减小,拉伸强度和拉断伸长率呈先增大后减小的趋势;随着软化剂用量的增大,再生胶的拉伸强度和拉断伸长率呈先增大后减小的趋势。当胶粉粒径为0.45mm、胶粉用量为100份、再生剂用量为7份、软化剂用量为3份时再生效果较好。再生胶用量对NR混炼胶物理性能影响较大。

螺杆组合对用废旧轮胎胶粉制备再生胶工艺的影响

介绍了自行研制的螺杆组合结构,考察了不同螺杆组合对废旧轮胎胶粉制备再生胶工艺的影响。结果表明,螺杆组合对于用废旧轮胎胶粉脱硫制备的再生胶力学性能的影响很大。相对于主喂比(喂料螺杆与主螺杆转速之比)而言,螺杆的转速和温度对废旧轮胎胶粉的脱硫效果及再生胶力学性能的影响程度较高。在采用螺杆组合Ⅱ制备再生胶时,若将螺杆转速设为100 r/min、主喂比设为1.4、温度设为190℃(Ⅰ区)/180℃(Ⅱ区)/160℃(Ⅲ区),则废旧轮胎胶粉的凝胶质量分数由脱硫前的86.32%降至77.56%,交联密度由14.86×10-5 mol/cm3降至5.38×10-5 mol/cm3;此时获得的再生胶的力学性能最好,拉伸强度达到14.4 MPa,扯断伸长率约为446%。

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。

再生胶清洁生产评价指标的构建

为了对废旧轮胎回收利用生产再生胶过程实施生命周期评价,对再生胶行业生产过程的环境影响进行了识别。以此为依据初步建立了一套再生胶行业清洁生产评价指标体系,并结合生命周期评价结果对部分指标和权重予以说明。最后对我国废旧轮胎回收利用生产再生胶行业清洁生产标准的制定提出了建议。

环保型高强力再生胶微波辐射工艺的研究

对再生原料进行预处理,选择合理的微波辐射方法再生。结果表明,微波再生的最佳工艺条件为微波辐射时间100 s,温度160℃和功率480 W,再生胶的拉伸强度和扯断伸长率能分别达到18.74 MPa和443.00%。胶片表面光洁,质地均匀,适合压延、压出工艺。

再生胶粉与PP共混材料的研究

通过再生胶粉改性等规聚丙烯(i-PP),研究不同共混比对共混材料性能影响;通过再生胶粉与无规共聚聚丙烯(PP-R)共混制备热塑性弹性体,并通过改变工艺、加入增容剂及硫化剂等方法提高其性能。结果表明,再生胶粉可提高i-PP的冲击强度,但会不同程度地降低i-PP的其它性能;再生胶粉与PP-R的共混质量比为70/30时,加入过氧化二异丙苯(DCP),共混材料的拉伸强度、撕裂强度明显提高,拉伸强度由6.8MPa增加到11.2MPa,拉断伸长率由163%增加到239%,撕裂强度由36.4kN/m增加到57.7kN/m。

氯化聚乙烯橡胶和高密度聚乙烯对再生橡胶性能的影响

研究氯化聚乙烯橡胶(CM)和高密度聚乙烯(HDPE)对废轮胎胎面胶粉再生橡胶性能的影响。结果表明:再生橡胶的门尼粘度随着CM用量的增大而降低,随着HDPE用量的增大而提高;交联密度随着CM或HDPE用量的增大而逐渐增大;拉伸强度随着CM或HDPE用量的增大而逐渐提高,拉断伸长率随着CM或HDPE用量的增大基本呈先增大后减小趋势;添加CM的再生橡胶的拉伸断面相对平整,断层更均匀,CM用量为8份时,再生橡胶的综合性能较佳。

硫化体系对再生胶发泡性能的影响

采用跳模法对再生胶进行发泡,考察了硫黄、促进剂CZ、TMTD对再生胶发泡特性及发泡体物理机械性能的影响,并用体视显微镜表征了泡孔结构。结果表明,随着硫黄用量的增加,再生胶发泡体的密度增大,发泡率、收缩率、泡孔体积分数及泡孔直径均减小,邵尔C硬度和压缩强度增大;随着CZ用量的增加,再生胶发泡体的密度和泡孔直径减小,发泡率和泡孔体积分数先减小后增大,收缩率先增大后减小,压缩强度和邵尔C硬度均先减小后增大;随着TMTD用量的增加,再生胶发泡体的密度增大,发泡率和泡孔体积分数均减小,收缩率和泡孔直径先增大后减小,压缩强度增大后略有下降。

微波辐射工艺环保型高强力再生胶配方的研制

由20目的废旧载重轮胎胎冠胶粉与无污染的软化剂、再生剂和偶联剂等研制环保型高强力再生胶的配方,物料经过微波辐射再生,精炼好的胶片表面光洁,质地均匀,适合压延、压出工艺。再生胶的拉伸强度和扯断伸长率能分别达到19.01 MPa和445.80%。