膠粉改性過程中自由基的變化及其對并用膠性能的影響.pdf

1、廢棄橡膠膠粉化回收是實現(xiàn)廢棄橡膠尤其是廢棄輪胎循環(huán)資源化應(yīng)用的重要途徑之一，然而，由于膠粉的自身交聯(lián)結(jié)構(gòu)，使得膠粉相關(guān)制品性能難以與傳統(tǒng)橡膠制品媲美，故而，為提升膠粉制品性能，對膠粉實施脫硫活化是必由之路。其中機(jī)械力化學(xué)改性膠粉的方法因其工藝簡單、幾無二次污染、易于工業(yè)化等特點(diǎn)而備受關(guān)注，但受限于對機(jī)械力化學(xué)改性過程中自由基的活化狀態(tài)與機(jī)理尚未有充分認(rèn)識，使得機(jī)械力化學(xué)改性膠粉的工藝過程中缺乏控制，限制了其工藝流程的開發(fā)與工藝條件的優(yōu)化

2、，進(jìn)而影響了其大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。
　　 為了解決這一問題，本文圍繞著膠粉機(jī)械力化學(xué)改性過程中自由基變化，在細(xì)致研究了膠粉基本組成與膠粉并用膠性能的基礎(chǔ)上，建立以電子順磁共振技術(shù)研究改性過程中自由基活化狀態(tài)（包括自由基含量、自由基壽命等）的可靠方法，并以此討論了機(jī)械力化學(xué)改性工藝條件、自由基變化與膠粉并用膠性能三者之間相互關(guān)系，初步建立了機(jī)械力化學(xué)改性膠粉的機(jī)理，確立了以自由基變化為紐帶，基于機(jī)械力化學(xué)改性的工藝條件調(diào)節(jié)膠粉并用膠

3、性能的工藝手段，得到主要結(jié)論如下:
　　 1.紅外光譜與熱分析表明所采用膠粉是主要由天然橡膠、丁苯橡膠以及炭黑等所組成的復(fù)雜體系;膠粉在加入助劑之后添加到橡膠基體中，并用膠的性能較好;膠粉粒徑和用量對膠粉與天然橡膠并用膠性能有著較大的影響，表現(xiàn)為膠粉越細(xì)，共混膠的性能越好，膠粉用量越多，共混膠的性能下降。
　　 2.基于電子順磁共振技術(shù)，輔以合適的自由基捕捉劑2,4，6-三甲基亞硝基苯，實現(xiàn)了對機(jī)械力化學(xué)改性過程中自由基

4、含量與壽命的可靠測定。結(jié)果表明:自由基捕捉劑的加入，有效地提高了機(jī)械力化學(xué)改性過程中自由基的穩(wěn)定性，表現(xiàn)為加入后可測得的自由基濃度明顯高于加入前;自由基濃度隨著時間的延長有明顯的下降;薄通次數(shù)增加至100次，自由基濃度出現(xiàn)最大值，之后，再增加薄通次數(shù)，其濃度略有下降;不同膠粉粒徑對于改性過程中自由基變化也有明顯的影響，40目膠粉自由基濃度增加幅度高于80目膠粉，但其隨著薄通次數(shù)增加而變化的趨勢基本一致。
　　 3.采用機(jī)械力化學(xué)

5、方法對膠粉進(jìn)行改性，實現(xiàn)了膠粉性狀的改變，實現(xiàn)其片狀化。配合DM、硫磺與古馬隆的使用，可獲得有效改性的膠粉，其最佳配方為:膠粉100份，DM2.5份，硫磺0.5份和古馬隆4.0份。所得改性膠粉與天然橡膠并用，所得并用膠性能明顯優(yōu)于未改性膠粉與天然橡膠并用膠的性能，尤其是拉伸性能和撕裂性能顯著提高。改性膠粉的使用使得在天然橡膠中其添加量高達(dá)80份，仍可與未改性膠粉添加量40份時力學(xué)性能相當(dāng)。
　　 4.通過機(jī)械塑化工藝改性膠粉，采