廢舊輪胎在超臨界流體中的脫硫再生工藝.pdf

1、廢舊輪胎橡膠自然情況下難于降解，污染環(huán)境，且我國對橡膠資源需求巨大，因此急需對廢舊輪胎橡膠進(jìn)行回收再利用，以緩解國內(nèi)需求壓力。超臨界流體由于具有高溶解性、高擴(kuò)散性、高滲透性等特性，使其在廢舊輪胎橡膠降解再生方面得到了廣泛關(guān)注，但是目前將具體的將超臨界流體應(yīng)用到實(shí)際廢舊輪胎橡膠回收利用，建立一套可行的技術(shù)方案的研究較少。本文采用超臨界流體為介質(zhì)對廢舊輪胎橡膠進(jìn)行降解再生，研究不同介質(zhì)、不同脫硫劑條件下廢舊輪胎橡膠降解再生的最佳工藝條件以及

2、再生膠的性能改變情況，提供出一套可行的分析理論和方法，主要內(nèi)容包括:
　　(1)以超臨界二氧化碳作為介質(zhì)、DD為脫硫劑對廢舊輪胎橡膠進(jìn)行脫硫再生。實(shí)驗(yàn)得到的脫硫的最佳條件為:反應(yīng)溫度240℃，反應(yīng)壓力15 MPa，反應(yīng)時(shí)間2h，DD用量25％，在此條件下溶膠含量達(dá)54.14％，數(shù)均分子量Mn為15164 g/mol，多分散性PDI為1.855。分析表明，脫硫后再生膠的熱穩(wěn)定性提高，Tg提高60-70℃左右，主鏈和交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)被打斷，橡

3、膠中由交聯(lián)產(chǎn)生的團(tuán)聚消失。機(jī)理分析得出，影響主鏈斷裂的主要因素是反應(yīng)溫度，脫硫劑主要起打斷交聯(lián)鍵的作用。
　　(2)研究以超臨界二氧化碳作為介質(zhì)、DBD為脫硫劑對廢舊輪胎橡膠進(jìn)行脫硫再生的效果，并與DD為脫硫劑時(shí)的結(jié)果相比較。結(jié)果表明，在超臨界二氧化碳中以DBD為脫硫劑的脫硫效果與采用DD為脫硫劑時(shí)有一定差距。脫硫降解最優(yōu)的反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度240℃，反應(yīng)壓力18 MPa，反應(yīng)時(shí)間3h，脫硫劑用量10％。分析表明，脫硫后再生膠的

4、Tg升高20℃左右，小于以DD為脫硫劑時(shí)產(chǎn)物的Tg變化量;反應(yīng)后酰胺基團(tuán)枝接到橡膠大分子上;脫硫劑DBD對于多硫鍵打斷效果較好。
　　(3)以超臨界乙醇為介質(zhì)對廢舊輪胎橡膠進(jìn)行脫硫再生，效果較好。脫硫降解的最佳條件為:反應(yīng)溫度270℃，反應(yīng)壓力9 MPa，反應(yīng)時(shí)間1h。在此條件下溶膠含量達(dá)59.56％，數(shù)均分子量Mn為38235 g/mol，PDI為1.99。添加脫硫劑DD能夠促進(jìn)輪胎橡膠的降解，在較低的反應(yīng)溫度時(shí)添加效果尤為明顯