以废旧橡胶粉为原料,制备了力化学再生胶,通过研究活化再生温度、时间以及剪切温度对再生胶中凝胶含量的影响,得到了最佳的再生工艺条件,并对废旧橡胶粉和再生胶的重均相对分子质量、氧硫元素含量、表观形貌及热分析曲线进行了分析.结果表明:最佳的力化学再生工艺条件为温度220 ℃、时间2.5 h、剪切温度70 ℃;力化学法主要破坏硫交联键,能在较大程度上保持橡胶主链的完整;与废胶粉相比,力化学再生胶表面氧元素的质量分数由23.62%增至26.89%,硫元素的质量分数由1.37%降至1.07%;力化学再生胶的表面形貌极不规整,且呈相互粘结的塑性状态,其热稳定性弱于废胶粉的.
所属栏目
新材料 新工艺国家自然科学基金资助项目(51273060)
收稿日期
2015/1/202015/3/23
作者单位
杨罡:湖北工业大学材料科学与工程学院,绿色轻工材料湖北省重点实验室, 武汉 430068
彭少贤:湖北工业大学材料科学与工程学院,绿色轻工材料湖北省重点实验室, 武汉 430068
高若峰:湖北工业大学材料科学与工程学院,绿色轻工材料湖北省重点实验室, 武汉 430068
赵西坡:湖北工业大学材料科学与工程学院,绿色轻工材料湖北省重点实验室, 武汉 430068
备注
杨罡(1989-),男,湖北咸宁人,硕士研究生.
引用该论文:
YANG Gang,PENG Shao-xian,GAO Ruo-feng,ZHAO Xi-po.Preparation of Mechanochemical Reclaimed Rubber and Its Structure and Morphology[J].Materials for mechancial engineering,2015,39(7):53~57
杨罡,彭少贤,高若峰,赵西坡.力化学再生胶的制备及其结构和形貌[J].机械工程材料,2015,39(7):53~57
参考文献
【1】
李拓,白鸿柏,路纯.编织-嵌槽型金属橡胶的力学性能和阻尼性能[J].机械工程材料,2014,38(7):63-65.
【2】
曾德智,李坛,雷正义,等.承压状态下氟橡胶O型密封圈耐酸性介质腐蚀性能[J].机械工程材料,2014,38(8):88-92.
【3】
MASSEY J L,PARR J C,WAGLER T A,et al.Ultrasound devulcanization of unfilled natural rubber networks,studied via component molecular mobility[J].Polymer International,2007,56(7):860-869.
【4】
杨罡,赵西坡,吴涛,等.再生橡胶性能测试与表征方法[J].弹性体,2014,24(3):65-70.
【5】
TAO G L,HE Q H,XIA Y P,et al.The effect of devulcanization level on mechanical properties of reclaimed rubber by thermal-mechanical shearing devulcanization[J].Journal of Applied Polymer Science,2013,129(5):2598-2605.
【6】
HASSAN M M,ALY R O,ABDEL A S E,et al.Mechanochemical devulcanization and gamma irradiation of devulcanized waste rubber/high density polyethylene thermoplastic elastomer[J].Journal of Industrial and Engineering Chemistry,2013,19(5):1722-1729.
【7】
张新星,卢灿辉,梁梅.废旧轮胎橡胶的常温应力诱导固相力化学脱硫化研究[J].高分子材料科学与工程,2006,22(6):118-121.
【8】
ZHANG X X,LU C H,LIANG M.Properties of natural rubber vulcanizates containing mechanochemically devulcanized ground tire rubber[J].Journal of Polymer Research,2009,16(4):411-419.
【9】
BALASUBRAMANIAN M.Cure modeling and mechanical properties of counter rotating twin screw extruder devulcanized ground rubber tire-natural rubber blends[J].Journal of Polymer Research,2009,16(2):133-141.
【10】
JIANG G M,ZHAO S H,LUO J Y,et al.Microbial desulfurization for NR ground rubber by thiobacillus ferrooxidans[J].Journal of Applied Polymer Science,2010,116(5):2768-2774.
【11】
JEONG S O,ISAYEV A I.Continuous ultrasonic devulcanization of unfilled butadiene rubber[J].Journal of Applied Polymer Science,2004,93(3):1166-1173.
【12】
LU Z X,ZHANG X X,TIAN D,et al.Mechanochemical preparation of devulcanized ground fluoroelastomers for the enhancement of the thermal stability of nitrile-butadiene rubber vulcanizates[J].Journal of Applied Polymer Science,2012,126(4):1351-1358.
【13】
JIANG K,SHI J W,GE Y Y,et al.Complete devulcanization of sulfur-cured butyl rubber by using supercritical carbon dioxide[J].Journal of Applied Polymer Science,2013,127(4):2397-2406.
【14】
JANA G K,DAS C K.Recycling natural rubber vulcanizates through mechanochemical devulcanization[J].Macromolecular Research,2005,13(1):30-38.