廢橡膠密煉法低溫再生機(jī)理及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、我國是世界第一大橡膠消耗國，同時(shí)也是一個(gè)橡膠資源短缺的國家。如何解決橡膠原料來源及代用材料，實(shí)現(xiàn)廢橡膠資源高值化利用，減少環(huán)境污染是非常重要的。在以天然橡膠、合成橡膠為原料的橡膠工業(yè)，再生橡膠已成為其第三原料資源。它在解決黑色污染和發(fā)展橡膠工業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)中功不可沒，同時(shí)對(duì)解決我國橡膠資源短缺也有著重要的意義。但是，目前我國的再生膠生產(chǎn)仍然存在諸多問題，如再生技術(shù)方法單一，再生膠的性能不高，二次污染嚴(yán)重，能源消耗太大等等。本文針對(duì)再生膠產(chǎn)

2、業(yè)存在的問題，就實(shí)現(xiàn)廢橡膠低溫再生，提高再生膠的使用性能，避免再生過程中的污染以及再生膠的應(yīng)用進(jìn)行了理論研究與實(shí)驗(yàn)探討。
　　 本文首先在介紹了國內(nèi)外已有的廢橡膠再生的各種技術(shù)、方法的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析了影響廢橡膠再生效果的因素，對(duì)廢橡膠密煉法低溫再生理論進(jìn)行了探討。然后是重點(diǎn)研制了新型的適用于密煉機(jī)低溫再生的八棱轉(zhuǎn)子。該新型八棱轉(zhuǎn)子具有強(qiáng)剪切力，能使廢橡膠在混煉過程中，在解聯(lián)劑的作用下，實(shí)現(xiàn)再生。同時(shí)對(duì)新型八棱同步轉(zhuǎn)子進(jìn)行了三維

3、實(shí)體造型，運(yùn)用polyflow專業(yè)軟件對(duì)新型轉(zhuǎn)子的壓力場(chǎng)、速度場(chǎng)、剪切速率分布、黏度分布和混合指數(shù)分布進(jìn)行了有限元的模擬分析。再次是對(duì)廢橡膠密煉法低溫再生進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。通過正交實(shí)驗(yàn)的方法，對(duì)解聯(lián)劑、軟化劑和硫化劑配比，混煉時(shí)間，硫化溫度進(jìn)行了優(yōu)化，確定了最佳的工藝條件。最后通過實(shí)驗(yàn)對(duì)再生膠的應(yīng)用進(jìn)行了研究，優(yōu)化了共混比、硫化劑和補(bǔ)強(qiáng)劑的配比、硫化溫度，并對(duì)各因素進(jìn)行了顯著性研究。
　　 本文通過對(duì)廢橡膠密煉法低溫再生機(jī)理的研究

4、和相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究，取得的主要結(jié)論如下：
　　 (1)傳統(tǒng)的四棱轉(zhuǎn)子無法滿足再生過程中需要的強(qiáng)剪切力要求，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的八棱轉(zhuǎn)子增加了兩對(duì)棱，同時(shí)將棱頂間隙h0減小為2mm；
　　 (2)模擬結(jié)果表明該新型八棱同步轉(zhuǎn)子具有更高的壓力差，更大的剪切速率，更低的混合指數(shù)，這些都說明該八棱同步轉(zhuǎn)子符合機(jī)械解交聯(lián)需要的強(qiáng)剪切作用。新型轉(zhuǎn)子具有的強(qiáng)剪切、高流動(dòng)性等特點(diǎn)，符合低溫再生對(duì)轉(zhuǎn)子強(qiáng)剪切的要求，為實(shí)現(xiàn)廢橡膠的低溫再生奠定了基

5、礎(chǔ)；
　　 (3)在廢橡膠的再生實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)解聯(lián)劑為2份，硬脂酸0.5份，硫磺0.5-1份，混煉時(shí)間為12min，硫化溫度160℃時(shí)，再生膠的物理機(jī)械性能最好，整個(gè)再生過程的溫度為100℃左右的相對(duì)低溫；
　　 (4)再生膠的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)表明，采用ZnO/DCP硫化體系，同時(shí)添加少量硫磺輔助硫化的并用膠硫化性能較好。利用SEM觀察共混膠的微觀形貌，顯示在原膠中添加15份的再生膠，兩者的相容性比較好，對(duì)橡膠的各種物理機(jī)械性能影響