废旧轮胎胶粉再生活化及共混改性研究

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废旧轮胎胶粉的再生可以利用大量的橡胶资源,减少对环境的污染,具有显著的经济效益和社会效益。本文通过直接塑炼法和机械力化学法使废旧轮胎胶粉(GRT)再生活化,通过平衡溶胀的方法测定GRT再生胶的平衡溶胀度、凝胶含量分数和交联密度,用以评价再生过程中大分子网络的破坏程度。研究结果表明,机械力化学法对GRT再生活化有良好的效果,与原GRT相比平衡溶胀度增加了76%,凝胶含量分数下降了25%。本文还对机械力化学法工艺条件进行了研究,采用正交法探讨了再生活化剂、软化剂、高温反应釜内再生温度、再生时间、密炼温度、密炼时间及螺杆转速对GRT再生活化效果的影响。结果表明:三乙烯四胺(4份)、石油树脂/DOP(2/2份);高温反应釜内再生温度(220℃)、再生时间(12h)、密炼温度(180℃)、密炼时间(10min)、转速(80rpm)时,制备的GRT再生胶性能最佳。再硫化胶拉伸强度为10.2 Mpa,断裂伸长率为340%,比原GRT体系分别提高了250%、89%。本文还对GRT/PP复合材料力学性能的影响因素——共混物配比、共混温度、共混时间及螺杆转速进行了探讨,得出了GRT/PP共混最佳工艺。当GRT含量为30%,共混温度180℃,共混时间8min,转速为80rpm时,制得的再生GRT/PP复合材料冲击强度为32.1KJ/m-2,相对于GRT/PP体系提高了56%,比PP提高了23%;断裂伸长率为38.2%,相对于GRT/PP体系提高了45%,比PP提高了43%;拉伸强度为19.8MPa,比GRT/PP体系提高了12.5%。实验中对复合材料表观和断面形貌的分析都表明,PP与再生GRT相容性要优于PP和GRT的相容性。
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