膠粉干法再生的工藝研發(fā)及再生膠性能分析.pdf

1、本文利用雙螺桿擠出機(jī)對(duì)膠粉進(jìn)行干法再生研究，探究了不同的再生工藝條件，用微觀形貌分析、熱分析、動(dòng)態(tài)力學(xué)分析對(duì)其共混材料的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。同時(shí)對(duì)改性過程中膠粉交聯(lián)密度、自由基信號(hào)變化與膠粉制品性能之間的關(guān)系進(jìn)行了深入研究，得到的主要結(jié)論如下:
　　1.通過對(duì)擠出溫度、時(shí)間及螺桿轉(zhuǎn)速的探究，雙螺桿擠出機(jī)改性膠粉的最佳工藝參數(shù)條件為擠出溫度90℃，改性時(shí)間2～3min，螺桿轉(zhuǎn)速350rpm。為在工藝上進(jìn)一步指導(dǎo)開發(fā)出專用

2、的雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行膠粉干法再生，利用仿真軟件對(duì)膠粉在擠出機(jī)中的工作狀態(tài)進(jìn)行模擬，得出對(duì)應(yīng)的最佳機(jī)械剪切力為88～95MPa。對(duì)20目的粗膠粉改性后，得到干法再生膠的拉伸強(qiáng)度可達(dá)10.2MPa，斷裂伸長率達(dá)到260％，相比未改性前分別提高了124％和164％，有了大幅度的提升。
　　2.雙螺桿擠出機(jī)對(duì)膠粉剪切改性后，膠粉部分交聯(lián)結(jié)構(gòu)被破壞，造成交聯(lián)密度的降低，自由基的信號(hào)強(qiáng)度也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。膠粉的交聯(lián)密度、自由基濃度與膠粉制品性

3、能之間存在著緊密的相關(guān)性。膠粉的交聯(lián)密度隨著機(jī)械剪切作用力的增加呈現(xiàn)先降低后升高的變化，自由基濃度隨著機(jī)械剪切力的增加呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)。在交聯(lián)密度值較低時(shí)對(duì)應(yīng)自由基的濃度最高，此時(shí)對(duì)膠粉的脫硫效果最好，對(duì)應(yīng)再生膠的性能最好。利用自由基信號(hào)、交聯(lián)密度的變化可以指導(dǎo)膠粉的改性工藝進(jìn)而得到最佳的工藝參數(shù)。納米壓痕儀微區(qū)測試結(jié)果顯示出橡膠粉與基體之間的弱界面結(jié)合，宏觀上表現(xiàn)為再生膠較差的力學(xué)性能。
　　3.在透射電鏡下，橡膠中的

4、助劑、填料均勻的分布在橡膠基體上，粒徑從50～500nm不等，炭黑顆粒形成團(tuán)聚，均勻的分布在基體中起到補(bǔ)強(qiáng)的作用。膠粉制品表面易形成小的缺陷，在外力的作用下缺陷容易誘導(dǎo)產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致材料發(fā)生斷裂。改性的膠粉添加少量的天然橡膠可以使橡膠制品保持較好的綜合性能。再生膠與天然橡膠并用后熱穩(wěn)定性不發(fā)生變化。動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測試表明，隨著天然橡膠比例的上升，橡膠的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度向低溫方向移。改性膠粉與熱塑性彈性體SEBS制備的共混物具有較好的力學(xué)性能