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摘 要

文章首先概括性的描述了橡胶的由来和对现在社会所带来的影响，描述了橡胶脱硫的定义和必要性，对废旧橡胶回收利用方法和行业现状以及目前橡胶脱硫的研究进展进行了介绍。此次课题的主要内容是脱硫剂对亚临界丙酮诱导双螺杆挤出废旧胶粉（WRP）脱硫反应的影响，实验通过研究脱硫共混物（DWRP/EPDM）的凝胶含量，门尼粘度，再硫化再生材料的力学性能、断面形貌来分析脱硫剂对脱硫反应以及再硫化再生材料性能所产生的影响。实验结果显示，在亚临界丙酮诱导双螺杆挤出脱硫条件下，脱硫共混物的门尼粘度和凝胶含量都随着螺杆转速的增加而减小，有脱硫促进剂参与脱硫过程的脱硫共混物（DWRP/EPDM）的门尼粘度和凝胶含量要明显低于无脱硫促进剂参与的。同时还发现，再硫化再生材料的断裂伸长率，拉伸强度，邵尔硬度都随着螺杆转速的增加而先增大后减小，并且在转速为300 rpm存在极大值，说明300 rpm时WRP的脱硫反应性最佳。而且发现外加脱硫促进剂（480,450）作用的再硫化再生材料的力学性能要明显优于无脱硫促进剂作用的。由SEM可知，相比于无脱硫促进剂添加的再硫化再生材料，经过脱硫促进剂作用的再硫化再生材料的横截断面中的未熔融凝胶颗粒较小并分布更加均匀。这进一步验证了脱硫促进剂的添加可显著改善再硫化再生材料的力学性能。

关键词：亚临界丙酮 脱硫促进剂 脱硫 再硫化再生材料

Effect of desulfurizer on extrusion of butyl rubber by subcritical fluid

ABSTRACT

This paper synoptically describes the origin of the rubber and now for the effects of social, describes the definition and necessity of rubber desulphurization, waste rubber recycling methods and industry status quo and the current research progress of rubber desulfurization are introduced.The main content of this project is the effect of desulfurizer on the desulfurizing reaction of waste rubber powder (WRP) induced by subcritical acetone,the experiment analyzes the influence of the desulfurization agent on the desulfurization reaction and the performance of the revulcanized regenerated material by studying the gel content, Mooney viscosity, mechanical properties and cross-sectional morphology of the desulfurized blend (DWRP / EPDM).The experimental results shows that under the condition of subcritical acetone induced desulfurization, the Mooney viscosity and gel content of the blends decreased with the increase of screw speed，the Mooney viscosity and gel content of desulphurization blends(DWRP / EPDM) with desulphurizing accelerators are significantly lower than those without desulfurization enhancers.Also found that sulfide material recycling elongation at break, tensile strength, Shao Er hardness are increased with the increase of screw speed first increases then decreases, and the speed is 300 RPM is maximum,the results showed that WRP had the best desulfurization reactivity at 300 RPM.Moreover, it is found that the mechanical properties of the revulcanized regenerated materials with the addition of desulfurization accelerators (480, 450) are significantly better than those without desulfurization accelerators.The SEM shows that compared with no desulfurization promoter adding sulfide material recycling, after desulfurization promoter action of sulfide material recycling does not melt in the gel particles of the horizontal truncation smaller and distributed more evenly.This further proves the desulfurization promoter adding can significantly improve the mechanical properties of sulfide material recycling.

Keywords:Subcritical acetone;Desulfurization accelerator;Devulcanization;Revulcanized recycled materials

目 录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 引言 1

第二章 文献综述 2

2.1脱硫 2

2.1.1脱硫的分类 2

2.1.2脱硫的原理 2

2.1.3脱硫剂 2

2.1.4橡胶脱硫的意义 2

2.2废旧橡胶的回收与再利用 3

2.2.1原型再利用 3

2.2.2燃烧再利用 3

2.2.3翻新利用 3

2.2.4胶粉再利用 3

2.2.5再生橡胶 3

2.2.6国内废旧橡胶再利用的不足 4

2.3废旧橡胶脱硫再生工艺 4

2.3.1机械应力脱硫 4

2.3.2化学脱硫 4

2.3.3超声波脱硫 5

2.3.4微波脱硫 5

2.3.5微生物脱硫 5

2.3.6超/亚临界流体脱硫 5

2.4超/亚临界流体 6

2.4.1定义 6

2.4.2应用 6

2.5丁基橡胶 6

2.6本文研究内容 6

第三章 实验部分 7

3.1概述 7

3.2实验仪器 7

3.3实验样品和试剂 8

3.4实验内容 9

3.4.1实验步骤 9

3.4.3硫化体系配方 11

3.5脱硫共混物的性能测试和表征 11

3.5.1热重分析 11

3.5.2门尼粘度测定 11

3.5.3凝胶含量的测定 12

3.5.4力学性能测试 12

3.5.5扫描电子显微镜测试 12

第四章 数据结果分析 13

4.1脱硫共混物的热重分析 13

4.2亚临界丙酮下脱硫共混物的门尼粘度，凝胶含量的测定 14

4.3再硫化再生材料的力学性能测试 15

4.4再硫化再生材料断面形貌分析 16

第五章 结论与展望 17

5.1结论 17

5.2展望 17

参考文献 18

致谢 20

第一章 引言

橡胶是一种富有弹性且承受外力时会发生形变，外力撤出时可恢复原样的有机高分子材料。橡胶所表现出的这一高弹性在一段很宽的压力和温度范围内依然存在，也正是因为这一特性，橡胶制品逐渐受到了人们的喜爱，到21世纪，橡胶材料已经随处可见并且融入了人们的生活，变成了一种必不可少的存在。

天然橡胶来自于一种在印第安语中叫做“流泪的树”的植物，将这个词翻译过来，便是“橡胶”。之所以会流泪是因为这种树的树胶在被切割时会流出胶乳，胶乳经过一些必要的处理之后便成为了最早的橡胶。到19世纪中期，科学家们成功的将天然橡胶硫化，硫化之后的橡胶给人们带来了更多的可能性并开始出现在人类社会的方方面面。20世纪初期，合成橡胶的出现使得整个橡胶工业开始逐渐摆脱对天然橡胶的需求，橡胶产业进一步扩大。

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