专用型复合胶在橡胶制品中的应用及性能研究

发布时间：2020-10-13 19:27

　　 废旧橡胶是一种含胶量较高的高分子材料,对其进行再生利用是当今时代研究资源化合理利用的必要存在,符合国家对环境友好型和资源节约型社会的要求。复合材料因其涵盖了多种材料的优异性能,深受大家的喜爱。根据一些制品的性能要求,越来越多的复合材料应运而生。其中一类为废弃橡胶的复合材料,废旧橡胶不可直接用于其他橡胶制品的再加工,但可通过再生的一些方式对其进行再加工,以达到保护环境和降低成品的目的。本文主要是将其与天然胶(NR)进行共混制备成复合胶,用于某些特定橡胶制品种。硫化橡胶粉(RP)作为废旧橡胶的一种利用方式得到了大规模的推广。本文利用常温破碎的胶粉、水切割破碎的胶粉分别与NR共混制备了RP/NR复合胶替代天然橡胶用于胶鞋大底中。利用热失重分析(TGA)、炭黑分散仪、动态热机械分析仪(DMA)等实验手段分析了复合胶的种类对胶鞋大底性能的影响。结果表明,复合胶加入后胶鞋大底的耐磨性得到了显著提高,胶料的物理性能随胶粉粒径的变小而提高。胶粉直接使用因其表面活性不高,不利于与橡胶基体的结合。本文分别以活化剂480和促进剂DM为塑解剂,采用转矩流变仪对胶粉进行了活化改性,并进一步制备了改性胶粉/NR复合胶,然后将复合胶替代胶鞋大底配方中的NR,利用TGA、橡胶加工分析仪(RPA)、DMA等手段表征了复合胶中的含胶率及复合胶种类对胶鞋大底性能的影响。结果表明,改性后的胶粉制备的复合胶应用于制品中后胶鞋大底的抗湿滑性变好,耐磨性提高。再生胶是RP进行脱硫再生后的产物,再生过程中添加的软化剂会影响再生胶的性能。本文讨论了软化剂种类对再生胶以及再生胶/NR复合胶性能的影响,后续研究了复合胶种类与其添加份数不同对三角带底胶性能的影响。结果表明,芳烃油为软化剂的再生胶硬度最大、耐磨性最好,同时与NR共混制备的复合胶的耐磨性也最好;植物油为软化剂且复合胶与NR的配比为60:40时,三角带底胶有最低的滑动阻力,生热最低。反式-l,4-聚异戊二烯(TPI)是一种高性能的新型合成橡胶材料,具有动态热积累小、滑动阻力小、耐磨、动态疲劳性能好等优点。但其机械性能较差,添加功能填料或与其他种类胶料共混是提高其力学性能的最直接方法。本文将TPI与NR共混制备了TPI/NR复合胶并替代NR用于三角带底胶中,利用差示扫描量热法(DSC)、DMA、曲挠疲劳机等表征了复合胶种类及份数对三角带底胶的性能影响。结果显示,TPI本身的性质会影响复合胶的性能进而影响橡胶制品的性能。复合胶的加入使得三角带底胶的耐磨性得到了大幅度的提升,最高幅度达到了62.18%,当复合胶与NR的比值为20:80时胶料具有低的生热和优异的耐曲挠疲劳性能。
【学位单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TQ330.1
【部分图文】：

图 1-1 常温粉碎法胶粉生产工艺流程Fig.1-1 Normal temperature pulverization process of RP productio碎法法[14]又称为冷冻粉碎法，是利用液氮或空气涡轮膨胀式度降至玻璃化温度以下，然后用锤式粉碎机或盘式粉碎可分为 3 种：①常温下粗碎后再进行低温粉碎；②废弃；③在低温条件下被破碎后再进行粉碎。其中，常温和常用，其生产工艺流程如图 1-2 所示。图 1-2 常、低温结合粉碎法胶粉生产工艺流程.1-2 Normal and low temperature pulverization process of RP produ冷冻的方式使效率大为提高，由于破碎是在液氮中发生前此种方法仅在实验室研究阶段，而且由于液氮冻结方

图 1-1 常温粉碎法胶粉生产工艺流程Fig.1-1 Normal temperature pulverization process of RP production粉碎法碎法[14]又称为冷冻粉碎法，是利用液氮或空气涡轮膨胀式冷温度降至玻璃化温度以下，然后用锤式粉碎机或盘式粉碎机艺可分为 3 种：①常温下粗碎后再进行低温粉碎；②废弃的碎；③在低温条件下被破碎后再进行粉碎。其中，常温和低最常用，其生产工艺流程如图 1-2 所示。

法[14]又称为冷冻粉碎法，是利用液氮或空气涡轮膨降至玻璃化温度以下，然后用锤式粉碎机或盘式分为 3 种：①常温下粗碎后再进行低温粉碎；②③在低温条件下被破碎后再进行粉碎。其中，常用，其生产工艺流程如图 1-2 所示。图 1-2 常、低温结合粉碎法胶粉生产工艺流程.1-2 Normal and low temperature pulverization process of RP冻的方式使效率大为提高，由于破碎是在液氮中前此种方法仅在实验室研究阶段，而且由于液氮冻内不能得到良好的推广和应用。
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本文编号：2839606