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能源管理
低硬度、高相容性再生胶的研究
张锁明(镇江同立橡胶有限公司江苏镇江
摘要:在一定配方和相应的工艺条件下,研究了脱碗温度対再生胶硬度、拉仲强度、拉断仲长率的影响,再将生产
出的硬度为40邵尔A的再生胶与天然胶并用,研究了再生胶用量对胶料硬度、拉仲强度、拉断仲长率的影响。试验结
果表明,随脱硫温度升高,再生胶硬度下降、拉伸强度下降、拉断仲长率降低、再生胶粘性增加,当脱硫温度为240
260℃左右时,可制作出硬度为40邵尔A的再生胶。该再生胶与天然胶并用时,随再生胶用月量增加胶料的硬度增加、拉
断仲长率下降,这与传统再生胶基本一致。但是拉仲强度随再生胶用量增加开始时上升,然后下降;天然胶/再生胶并
用比为80/20时拉仲强度为25.4MPa,比不加再生胶时上升了1.1MPa,比例为60/40时为24.1MPa,与不加再生胶时
的拉伸强度基本相当,这大大不同于传统再生胶在天然胶中掺用的性能变化,提高了再生胶的使用价值,变再生胶掺
用后物理机械性能降低为提高
关健词:低硬度、再生胶、天然胶、性能变化
日前,再牛胶研究的动念大概有一个方面,一是对应再牛胶
表1再牛胶试验配方
生产与使用过程中的工艺与性能问题,开发新型的再生.胶,如高
原材料名称
质量
强力冉生胶、坏保再生胶、无味再生胶的生产方法等,二是脱硫
硫化胶粉
再生方法,如高温动态法、挤出法、塑化法、微波法等等。三是再
活化剂
0
生设备的研制,如塑化法连脱硫线、废橡胶低温粉碎装置、尾
软化剂
0-100
气回收净化装置等。这些研究和生产的再生胶的硬度大,一般为
助剂
65-75部尔A,结构为中含网状的“小碎块”,与橡胶相容性差,
影响了橡胶的加工性能和物理机械性能,这一问题一直困扰着
脱硫条件:温度、压力、时间搅转速均为变数
再生胶生产行业和橡胶制品生产行业。由于专门研究再生胶机
表2再生胶基础方
原材料名称
质量份
构少,所以关于低硬度、高相容性再生胶的研究项目国内外还没
见柑关报道。通过本项日研究,冉牛胶硬度可降低到40部尔A
NR
100
与犬然胶的相容性较好,掺用到犬然胶中应用后,胶料的硬度
氧化锌
2
低、在摻用比例合适情况下述可提高胶料的拉伸强度,这大大不
促进剂M
0
595
同与传统再生胶,提高了冉生胶的使用价值,随着该项日的研究
硫磺
深人,有可能催生出一种再胶的新品种。
硫化条件为142℃x5min,10Omin,15min
一、实验
表3大然胶(NR)基础配方
原材料名称」质量份原材料名称质量份
1.1、原材料
NR
防老剂PBN1
废橡胶为含犬然胶率50%以上废旧橡胶制品(如废旧汽车减
氧化锌
5
震器、11.00规格以上的钢丝子作线轮胎胎顶胶等),犬然胶为标
促进剂DM1
2号,海南农公可产品;硫磺、促进剂、软化剂、活化剂为工业
硬脂酸
2
硫磺
品
硫化条件为140℃Cx10min,20min,4Omin,80min。
1.2、主要设备和仪器
表4再牛胶用量对比试验配方
脱硫反应釜(罐)(自制:容积2L,压力10Mpa,计算机控制转
原材料名称质量份原材料名称质量份
速和温度,内部的反应状态可视频,全程自动记录);开炼机(速
NR
变量
促进剂DM「1
比可调节),XK(S)-160,平板硫化机,QI.B-500Q,均为无锡第
氧化锌
硫磺
2.5
橡塑机械冇限公可产品;电子式拉力试验机,JDL-2500N,高铁
更脂酸
2
再生胶
变
科技股份有限公司;橡胶硬度计.邵尔氏TXーA,江都市真威试验
防老剂PBN1
机械有限公司;圆盘秤,ATF-8型,艺英盘秤厂;托盘天半,JPT
硫化条件为140℃x10min,20min,4Omin
5-I,福州闽衡电子仪器有限公司;厚度仪,WHT-10A.,江都市真
注:1、再生胶是指本研究制作的硬度为40邵尔A的再生胶
威试验机械有限公可。
1.3、配方
2、大然胶与再生胶变量是指两者的并用为变量,其并用比
再牛胶试验配方见表1;再牛胶基础配方见表2;大然胺な为,天然胶/再生胶为8020、,60/40、50/50
1.4、工艺及试样制备
础配方见表3:再生胶用量对比试验配方见表4
1.4.1再生胶的制备
工艺流程:废旧硫化胶一一粉碎一一筛选约26日一配料
(按再生胶配方进行)一脱硫一一捏炼、精炼一一下片一停
199
化
2013年第5期
放粉碎、精炼与常规工艺基本相同。
脱硫是将按配配制好的胶粉混合,加入反应総(罐)中,进行
高温动谷脱硫。在同一配方下,反应総(罐)温度分别设定为
190℃C、210℃、240℃、260℃,在没达到设定温度前每5分钟自动
aa=0
记录外温、内温和压力,达到设定温度后每2分钟记求温度和压
力,达到设定温度后保压35分钟开始放汽、卸料。脱硫后的胶粉
停放六小时再捏炼、精炼制成再生胶
4.2炼胶的加料顺序
①天然胶基础配方胶料加料顺序:天然胶(塑炼后)一一包
40
辊一一氧化锌、硬脂酸、防老剂PBN、促进剂DM一割刀ー一包
图2一2硫温对再生胶拉伸强度的影响图
辊加硫磺一一薄通、打卷、打三角包一一下片(总时间10分钟左
2.3脱硫温度对再生胶拉断伸长率的影响
右)
脱硫温度对冉生胶拉断伸长率的影响如图2-3所示,由图
②ザ牛胶基础配方胶料加料顺序:(NR)再生胶一一包看出,随着脱硫化温度升高,拉断伸长卒逐渐下降,在190℃再生
縄一氧化锌、促进剂M-一割リ一一包辊加硫一一薄通、打胶的拉断伸长率最大,达475%,260℃时再生胶的拉断伸长率最
卷、打三角包一一下片(总时间10分钟左右)
小,仅为233%。此时再生胶的拉断伸长率比普通再生胶的性能
③以天然胶基础配方为サ体的、再生胶用量对比实验胶还要差
料的加料顺序为:天然胶(炼后)一包辊一一再生.胶共
混一割刀、混合均匀并包辊一一氧化锌、硬脂酸、防老剂PRN
促进剂DM一割月ー一包辊加硫備一一薄通、打卷、打三角
包一一下片(总时间12分钟左右)
1.4.3硫化胶试样的制备和性能测试
每长
将胶料在顶热好的半板硫化机上硫化,硫化压力为15Maup
硫化温度和时间视不同试样确定。
①天然胶基础配方胶料硫化工艺硫化条件为140℃Cx10m
20min.40n
②再生胶基础配方胶料硫化条件为142℃x5min, 10min
图-3脱温度对再主酸拉断偏长率的影响图
4再牛胶不同用量在大然胶中应用情况与分析
③再生胶对比实验胶料硫化工艺硫化条件为140℃x10min
用天然胶基础配方,分別对硬度40邵尔A的再生胶,按天
20min. 40min.
然胶/再生胶分別为8020,60/40,50/50比例,及不加再生胶的纯
(④少性能测试:按国家标准进行
犬然胶胶料进行了对比实验,结果如表2-9。