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摘 要

本次课题通过改变废轮胎胶粉与载体EPDM的配比研究了亚临界乙醇下载体对丁基胶轮胎胶的影响。EPDM线型高分子作为载体能够引起橡胶流动相的熔融作用、传质作用并能传递应力，它的含量直接影响了再生胶的物理加工性能和力学性能。实验结果表明，在一定的范围内，载体含量越多，得到再生胶的物理加工性能越好，凝胶含量也较少，即获得更好的脱硫效果。

在温度为180℃，压力2.0MPa的条件下，以450为促进剂，螺杆转速为300rpm时，不含载体、含10%载体和含20%的脱硫共混物的拉伸强度分别为13.89MPa、13.92MPa和14.54MPa，断裂伸长率分别分501.30%、492.16%和498.18%。当螺杆转速为500rpm时，三种脱硫共混物的拉伸强度分别为13.7MPa、14.32MPa和15.06MPa,断裂伸长率分别为496.10%、482.76%和533.30%。实验结果中含20%载体的再生胶的脱硫效果最好，含10%载体的次之，不含载体的再生胶的脱硫效果最差。

关键词： 亚临界乙醇 废旧轮胎 脱硫 丁基胶 EPDM

Effect of carrier on devulcanization of IIR based ground tire rubber under subcritical ethanol

Abstract

The paper studies the influence of subcritical ethanol carrier on butyl rubber tire rubber by changing the ratio of waste tire rubber powder and carrier EPDM. linear polymer EPDM as a carrier can cause the rubber flow phase of the melting, mass transfer and transfer of stress, its content directly affect the physical properties and mechanical properties of reclaimed rubber. The experimental results show that, in a certain range, the high the carrier content, the better the physical processing performance of the regenerated gum, and the less the gel content, that is, to obtain a good devulcanization effect.

At a temperature of 180℃ , under the condition of 2.0MPa of pressure, the tensile strength of 450 and 10% carrier and 20% devulcanization blends are 13.89MPa, 13.92MPa and 14.54MPa respectively, and the elongation of rupture is 501.30%, 492.16% and 498.18% respectively, When the screw speed is 500rpm, the tensile strength of three kinds of devulcanization blends are 13.70MPa, 14.32MPa and 15.06MPa respectively, and the breaking elongation rate is 496.10%, 482.76% and 533.30% respectively. The results of the experiment were the best for the devulcanizaion effect of 20% carrier，the second was 10% carrier，and the devulcanization effect of the regenerated rubber without carrier was the worst.

Key words: Subcritical ethanol; Waste tire ; Devulcanization; Butyl rubber; EPDM

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 前言 5

1.1 废旧轮胎回收行业背景及意义 5

1.1.1 废旧轮胎资源回收利用方法 5

1.1.2 废旧轮胎再生技术发展趋势 6

1.2 超/亚临界流体简述 6

1.2.1 超/亚临界流体性质 7

1.2.2 超/亚临界流体实际应用 8

1.2.3 亚临界流体在橡胶脱硫中的作用 9

1.3 丁基胶概况 9

1.3.1 丁基胶发展历史与现在发展 9

1.3.2 丁基胶结构与特性 10

1.4 丁基再生胶制作方法和实际应用 11

1.5 EPDM概述 12

1.5.1 EPDM发展历史及现今发展 13

1.5.2 EPDM的结构和特性 13

1.6 实验目标和内容 13

第二章 实验部分 15

2.1 主要仪器设备 15

2.2 实验用挤出机 15

2.3 实验药品 16

2.4 实验流程图 16

2.5 性能测试与结果表征 17

2.5.1 热重图分析 17

2.5.2 凝胶含量 17

2.5.3 门尼粘度测试 18

2.5.4 力学性能测试 18

2.5.5 实验断面SEM观察 18

2.5.6 溶胶核磁分析 18

第三章 结果与讨论 19

3.1 载体含量对凝胶含量的影响 19

3.2 载体含量对门尼粘度的影响 20

3.3 载体含量对再硫化材料力学性能的影响 21

3.4 再硫化材料断面SEM分析 23

3.5 溶胶核磁分析 24

第四章 结论 26

参考文献 27

致 谢 29

第一章 前言

1.1 废旧轮胎回收行业背景及意义

现今，我国每年消费的轮胎越来越多，产生了大量的废轮胎。这些废轮胎不仅造成了环境污染，他还是一笔价值不菲的资源库。废轮胎的比重在可再生资源中占据着重要地位。旧轮胎不断累积，而新轮胎又要不断生产，当前急待寻找科学的废旧轮胎回收方法。高品质的橡胶才能用于制成轮胎，废轮胎回收产业对于橡胶行业来说，是一个隐的的、丰富的材料库。我们如果可以找到恰当的方法回收利用废旧轮胎胶，可以产生巨大的经济效益，还可以响应国家资源可持续利用的政策，对环境问题也起着举重若轻的作用。^[1]

但是轮胎是由各种不同的胶料以及其他组分制成，现如今很难将各种组分完全分开，从经济角度出发，这也是不可行的。因此，废轮胎中的纤维和金属部分被去除后，再经过研磨、筛分而得到胶粉的应用技术方法是相对来讲可行合适并且可实现的。通常情况下，我们会使用这种胶粉作为新胶的组分，再回收利用到新胶和其他合适的地方。但脱硫处理废轮胎胶后，就可以单独使用，不需要辅助成分。还可以由再生胶独自做成橡胶，做成的橡胶能广泛应用于生活中的许多地方。^[2]

1.1.1 废旧轮胎资源回收利用方法

化学再生法、物理再生法和生物再生法是现在世界上废旧轮胎的再生利用的主要的三种应用技术。

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