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摘 要

本文首先对丁基橡胶以及轮胎胶进行了介绍，对轮胎胶脱硫化的定义，意义以及目前的研究进展进行了探讨，此次实验主要研究了溴化丁基胶粉（BIIR）与线性高分子载体(EPDM)混合物受应力诱导脱硫反应过程中，在亚临界乙醇辅助条件下比较不同螺杆转速下的硫化再生胶(DIIR/EPDM)性能，研究了不同螺杆转速对脱硫共混物的凝胶含量、门尼粘度、力学性能以及溶胶的特性粘数、粘均分子量、核磁分析的影响。此外，还研究了螺杆转速对再硫化再生胶的力学性能的影响。经过一系列实验证明：随着螺杆转速增加，螺杆剪切应力场强度增加，脱硫共混物中橡胶分子主链上的C-C键的断裂增多，导致脱硫共混物的凝胶含量和脱硫共混物的门尼粘度有所下降。当螺杆转速为500 rpm时，在亚临界乙醇辅助双螺杆挤出脱硫条件下制备的再硫化再生胶的力学性能最好，其断裂伸长率为627 %,拉伸强度为7.43 MPa，邵尔硬度为46。

关键词：亚临界乙醇 丁基胶 解硫化 再生胶

Devulcanization of butyl gum by subcritical ethanol extrusion

ABSTRACT

At first, this paper also introduces the butyl rubber and tire rubber, the definition of vulcanization of tire, the significance and recent research progress are discussed in this paper, this experiment mainly studied the brominated butyl rubber powder (BIIR) and linear polymer carrier (EPDM) by the stress induced in the process of desulfurization reaction mixture, under the condition of subcritical ethanol auxiliary to compare different screw rotation speed of vulcanized rubber (DIIR/EPDM) performance, different screw speed on the desulfurization was studied the gel content of blend, Mooney viscosity, mechanical properties and intrinsic viscosity, viscosity are molecular weight of the sol, the influence of the nuclear magnetic analysis. In addition, the influence of screw rotation speed on the mechanical properties of revulcanized recycled rubber was studied. Through a series of experiments, it has been proved that as the screw speed increases, the shear stress field strength of the screw increases, and the c-c bond on the main chain of the rubber molecule in the desulfurized blend increases, the gel content of the desulfurized blend and the Mooney viscosity of the desulfurized blend decrease. When the screw rotation speed was 500 RPM, the revulcanized rubber prepared under subcritical eol-assisted twin screw extrusion desulfurization condition had the best mechanical properties, with the breaking elongation rate of 627 %, tensile strength of 7.43 MPa and hardness of 46.

Key Words: Subcritical ethanol; Butyl rubber; De - sulfurization; Reclaimed rubber

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 文献综述 1

1.1 丁基橡胶介绍 1

1.2 废旧轮胎的隐患 1

1.3 废旧橡胶回收利用的现状 1

1.4 废旧轮胎的回收再利用的重要性 2

1.5 废旧橡胶的回收再利用的途径 3

1.5.1 原型利用与轮胎翻新 3

1.5.2 作为燃料燃烧利用 3

1.5.3 再生胶 3

1.5.4 热分解 4

1.5.5 胶粉利用 4

1.6 废旧轮胎胶脱硫方法 5

1.6.1 超声波脱硫 6

1.6.2 微波脱硫 6

1.6.3 微生物脱硫 7

1.6.4 De-link促进剂法 7

1.6.5 化学法 7

1.6.6 热机械法 7

1.6.7 超/亚临界流体脱硫 7

1.7 研究内容 8

第二章 实验部分 9

2.1 实验原料 9

2.2 实验器材 9

2.3 具体实验流程 10

2.3.1 实验步骤 10

2.3.2 实验流程图 10

2.3.3 硫化体系配方 11

2.4 脱硫共混物的测试以及表征 11

2.4.1 热重分析 11

2.4.3 门尼粘度测试 11

2.4.4 核磁共振氢谱分析 12

2.4.2 凝胶含量测定 12

2.4.5 特性粘度和粘均分子量测试 12

2.4.6 力学性能测试 13

第三章 结果与讨论 14

3.1 实验数据 14

3.1.1 丁基胶粉的热重分析 14

3.1.2 脱硫共混物的门尼粘度和凝胶含量分析 15

3.1.3 溶胶分子量测试 15

3.1.4 脱硫共混物溶胶的核磁氢谱分析 16

3.1.5 再硫化再生胶的力学性能测试 17

第四章 结论与展望 20

4.1 结论 20

4.2 展望 20

参考文献 21

致谢 23

第一章 文献综述

1.1 丁基橡胶介绍

丁基橡胶是一种比较常见的合成橡胶，在生产和生活中是必不可少的，其主要由异丁烯和异戊二烯两种单体反应合成的。丁基橡胶的外部的性状呈无色以及淡黄色，丁基胶本身并无任何气味和味道，但有时加工会残留其他单体或者添加剂使得整体存在特殊味道。丁基橡胶制作而成的成品不易泄漏，主要用于制造车轮内胎。

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