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摘 要

本文首先对丁基橡胶进行了介绍，对废弃橡胶的回收行业进行了深入的了解，并对废弃橡胶脱硫进行了定义，介绍了回收废弃橡胶的意义以及目前的研究进展，此次实验的主要研究在亚临界正丙醇辅助双螺杆挤出条件下不同螺杆转速对脱硫共混物门尼粘度、凝胶含量、溶胶分子量的影响，以及在亚临界正丙醇辅助双螺杆挤出条件下不同螺杆转速对再硫化再生胶力学性能的影响。从实验结果来看，我们可以发现，在亚临界正丙醇辅助双螺杆挤出条件下，生产出的脱硫共混物的凝胶含量与门尼粘度会随着挤出机螺杆转速的增加而减少。此外，随着螺杆转速的不断增加，脱硫共混物溶胶的粘均分子量和特性粘数也会不断增加。当转速达到500 rpm时，脱硫共混物溶胶粘均分子量和特性粘数达到峰值（分别为484258和2.31×10² mL/g）。在亚临界正丙醇反应条件下，再硫化再生胶的断裂伸长率，拉伸强度和邵尔硬度也随螺杆转速增加均出现明显增大。当螺杆转速达到500 rpm时力学性能达到峰值（分别为610%、7.25 MPa和45）。综合实验来看，在亚临界正丙醇条件下，当螺杆转速在500 rpm时，丁基橡胶再硫化再生胶的力学性能最好。

关键词：亚临界正丙醇 丁基胶 解硫化 再生胶

Devulcanization of butyl gum by subcritical n-propanol extrusion

ABSTRACT

This paper of butyl rubber are introduced and the understanding, recycling of waste rubber industry carried on the thorough understanding, and to define waste rubber desulfurization, this paper introduces the significance of recycling waste rubber, and the current research progress, the experiments of research in the subcritical are propanol auxiliary under the condition of different twin-screw extruder screw speed on the blend, sol Mooney viscosity, the gel content, the influence of molecular weight and the subcritical twin screw extruder are propanol auxiliary under the condition of different screw speed on the mechanical behavior of vulcanized rubber again. According to the experimental results, it can be found that the gel content and Mooney viscosity of the desulfurized blend produced under the condition of subcritical n-propanol-assisted twin-screw extruder will decrease with the increase of screw speed of the extruder. In addition, with the increase of screw rotation speed, the viscosity average molecular weight and characteristic viscosity number of desulfurization blend sol also increase. When the rotation speed reached 500 RPM, the viscosity average molecular weight and characteristic viscosity of the desulfurized blend reached the peak (484258 and 2.31×102 mL/g, respectively). Under subcritical n-propanol reaction conditions, the elongation at break, tensile strength and shore hardness of the revulcanized regenerated adhesive also increased significantly with the increase of screw rotation speed. When the screw speed reached 500 RPM, the mechanical properties reached the peak (610%, 7.25mpa and 45). According to the comprehensive experiment, under the condition of subcritical n-propanol, when the screw speed is 500 RPM, the mechanical properties of butyl rubber revulcanized recycled rubber are the best.

Keywords: Subcritical n-propanol; Butyl rubber; Devulcanization; Reclaimed rubber

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 引言 1

第二章 文献综述 2

2.1丁基橡胶的介绍 2

2.2丁基橡胶的品种 2

2.3丁基橡胶的性能 2

2.4废弃橡胶的回收与再利用 2

2.4.1废弃轮胎胶的再利用与翻新 2

2.4.2作为热能使用 3

2.4.3作为再生胶使用 3

2.4.4胶粒和胶粉的利用 3

2.4.5橡胶的热分解 3

2.5废弃橡胶的脱硫 4

2.5.1化学方法 4

2.5.2生物学方法 5

2.5.3热力法 5

2.5.4微波脱硫法 5

2.5.5超声波脱硫法 5

2.5.6超临界CO₂中的脱硫 6

2.6超/亚临界流体 6

2.7本论文研究内容 6

第三章 实验部分 8

3.1实验概述 8

3.2实验原料及试剂 8

3.3实验仪器 9

3.4实验流程 9

3.4.1实验步骤 9

3.4.2实验流程图 10

3.4.3硫化体系配方 11

3.5脱硫共混物的测试以及表征 11

3.5.1热重分析 11

3.5.2凝胶含量的测定 11

3.5.3门尼粘度测试 11

3.5.4粘均分子量计算 12

3.5.5核磁共振氢谱分析 12

3.5.6力学性能测试 12

第四章 实验结果与分析 14

4.1 概述 14

4.2 实验数据 14

4.2.1废弃胶粉的热重分析 14

4.2.2亚临界正丙醇下不同螺杆转速对脱硫共混物门尼粘度和凝胶含量的影响 14

4.2.3亚临界正丙醇下不同螺杆转速对脱硫共混物特性黏数和粘均分子量的影响 15

4.2.4亚临界正丙醇下不同螺杆转速对脱硫共混物力学性能的影响； 16

4.2.5对脱硫共混物（DBIIR/EPDM）进行溶胶核磁分析 16

4.2.6亚临界正丙醇下不同螺杆转速对再硫化再生胶力学性能的影响 17

第五章 结论与展望 19

5.1结论 19

5.2展望 19

参考文献 20

致谢 21

第一章 引言

橡胶是一种高分子材料，在常温下它能够在较大的外力条件下改变其外形，但解除外力之后，它能够快速的恢其原本的形状。橡胶的这一独特的性能就是我们常说的高弹性，正因为这独特的性能，橡胶材料被广泛的应用于我们的日常生活，医疗卫生，交通运输等。

在1900年以前，人们通过提炼加工天然橡胶树中流出的浆液而获得天然橡胶材料。到了1900年以后，有科学家发现可以通过单体聚合反应来制得符合人们使用需求的合成橡胶。世界上将近70%的橡胶用于制造轮胎。考虑到轮胎中天然橡胶和合成橡胶的含量约为60%，每年废弃轮胎的产量约为600万吨。尽管处理旧轮胎的方法各不相同，但最常见的方法是将它们堆放在垃圾填埋场，从而产生废弃物。这些废弃物可能会带来火灾危险，也为啮齿动物、蚊子的生存和瘟疫的传播提供了有利的环境，造成健康和环境问题。自1999年起，欧盟委员会禁止对报废轮胎进行堆填。因此，许多国家已经开始深入彻底地研究废旧轮胎的处理。

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