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废旧硫化胶粉表面改性研究技术进展

悬赏币:0 发布者:heyi 发布日期:2009/1/9 有效期:0天 状态:已解决
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废旧硫化胶粉表面改性研究技术进展

废旧橡胶的回收利用对合理利用资源和保护环境意义重大。废旧橡胶回收利用方法很多,其中将废旧橡胶通过机械粉碎制成胶粉再利用是一种节能、经济的有效工业利用方法,但是由于其为交联结构村翻新,表面缺乏粘合性和反应活性,仅能作为一种填料应用。为扩大胶粉应用范围,国内外研究者对胶粉的表面改性进行了研究,推动了胶粉工业应用技术的发展。

  1  机械力化学改性

 机械力化学改性是利用机械能来诱发化学反应以改变胶粉材料结构和性能的方法。Sangari S.S等研究了一种配方在密炼中对胶粉进行机械力化学改性。研究了温度、压力、配方和胶粉粒径对改性胶粉性能的影响,并用体积膨胀法测定了胶粉改性前后的交联密度,发现在环境温度下粉碎的胶粉或粒径小于300?m 的改性胶粉交联密度最低。

  新开发的一种称之为剪切流动场反应控制技术对胶粉进行改性,使用类似挤出加工设备,特点是不使用化学药品,只消耗电能和水即完成机械力化学再生。改性原理是通过控制对胶粉改性处理的温度、压力和剪切力而使橡胶的硫交联键断裂,整个生产过程为连续化生产。RU橡胶制备专利工艺技术,其工艺是将4~28目胶粉,通过配合活性剂、改性剂和催化剂在常温下混合改性处理,然后在开炼机上加入亲核剂混炼即得到RU橡胶。RU橡胶的物理性能超过了传统的再生胶,具有工艺简单,能耗低效率高,无环境污染,易于工业化生产的特点。一种De-Link改性剂对胶粉进行脱硫改性,其中需在开炼混炼胶粉时,加少量的De-Link通过一段时间的机械力化学作用便可使胶粉再生。De D则介绍一种环保天然植物系胶粉再生剂[6],可在常温下在开炼机械力化学作用改性胶粉。由于再生剂为可再生植物资源,是一种有前途的胶粉改性方法。

  2  聚合物表面涂层改性

 聚合物表面涂层是借助液体聚合物粘附力对胶粉进行表面包覆改性的方法。聚合物包覆材料有热固性涂层和热塑性涂层材料两种。热固性涂层一般采用液体橡胶(含硫化剂和增塑剂),热塑性涂层则采用液体塑料。Fred J.Stark采用天然胶乳进行表面包覆胶粉后并进行干燥,然后用于橡胶配合中改善了橡胶性能,并降低了生产成本。Klaus Mdidrich等用反式聚辛烯液体对胶粉进行表面包覆改性,并添加硫化剂后直接模压生产橡胶制品,结果表明常温法胶粉的大粒径制成产品有较好的性能,此种方法改性胶粉还可赋予橡胶改性沥青优异的综合性能。采用添加橡胶与废橡胶粒一同粉碎,并利用机械力化学作用进行表面包覆改性制成的橡塑其混物性能好,可用于生产各种橡胶板材,如地板产品等。

  3 生物硫化和相转移催化脱硫改性

 一般橡胶脱硫改性是通过在胶粉中加入脱硫剂和软化增塑剂并混合均匀后,通过热和其它作用而使橡胶的交联键断裂脱硫的。由于存在的新的污染问题,发展受限。近年来开发了生物脱硫和相转移催化脱硫的两种新方法。

  生物脱硫是利用微生物或其中的酶专一性催化硫交联键的反应而使胶粉脱硫的。这种脱硫方法在常温常压下脱硫,成本低,设备要求简单,是一种有发展前景的脱硫方法。Robert A.Romin等采用嗜硫微生物(如硫杆菌、硫化叶菌和红球菌等)对粒径为75?m胶粉进行了生物脱硫研究。方法是将胶粉放入含微生物和微生物营养物的水溶液中获得脱硫胶粉。据介绍这种方法生产的胶粉成本比新胶成本低。

  相转移催化脱硫是以含化学试剂的有机溶液浸润胶粉,然后用含羟基离子的水溶液浸混,使胶粉相转移催化脱硫。这种脱硫方法主要以切断多硫交联键为主,其用的有机溶液为十二烷二甲基苄基氯化铵溶液。Michael Milani等研究的相转移催化脱硫方法是添加氧化剂以提高催化脱硫效率[11],其中氧化剂的应用提高了胶粉的脱硫效果。

  4 表面接枝和互穿聚合物网络改性

 接枝是改善胶粉表面性能的一种有效方法。Morin J.E等开发了一种的胶粉直接利用生产橡胶制品的新方法。其采用有机化合物先对胶粉接枝改性处理,然后在不用任何助剂的情况下,直接用粉末成型方法加工橡胶制品,经测定力学性能其比未接枝改性胶粉高一倍。Fuhrman用双官能团甲基丙烯酸为接枝单体,由光引发聚合对胶粉进行表面接枝改性,使胶粉由疏水性变为亲水性,增加了与极性聚合物,如尼龙和聚氨酯材料的相容性,共混物具有橡塑材料的优异性能。

  邱清华研究了三组分互穿聚合物网络改性胶粉的方法。其改性剂三组分为端羟基聚丁二烯、苯乙烯和二乙烯基苯。方法是先将端羟基聚丁二烯与TDI反应生成预聚体,然后与苯乙烯和二乙烯基苯及其它助剂(扩链剂、引发剂和催化剂)与胶粉进行了混合反应改性形成三组分互穿聚合物网络改性胶粉。三组分互穿聚合物网络改性胶粉,通过公共网络聚苯乙烯分别与聚氨酯和胶粉有效结合,大大提高胶粉与其它聚合物之间的界面相容性,是一种新的胶粉改性新技术。

  5  气体和核一壳改性

  气体改性就是采用活性气体对胶粉进行反应处理而使胶粉表面获得新界面性能的一种方法。Barnard D用含氟混气气体改性处理胶粉,使胶粉表面最外层上生成了具有反应活性的极性基因,如羟基、羧基和羰基。由于气体改性胶粉表面具有高比表面能,可大量添加到各种极性聚合物中应用。如添加在聚氨酯材料中,不仅改善了聚氨酯抗湿滑性能,而且降低生产成本。氯气对胶粉氯化处理,可用于聚氯乙烯和丁腈橡胶中,大大降低共混材料的生产成本。

  核一壳改性是一个由芯到壳进行的胶粉复合改性方法。赵素合等对胶粉核—壳改性方法进行了研究[17],其核改性剂为松花剂和膨润剂,壳改性剂为界面活性剂。通过核一壳改性在胶粉表面形成过渡层结构,增强了胶粉与橡胶相互之间的界面结合性能,而使橡胶共混物获良好物理机械性能。

  6  物理辐射改性

  物理辐射改性主要有微波Y-射线法是利Co源辐射线辐射胶粉和单体的混合物,通过辐射作用引发胶粉表面聚合改性的,其有塑料中应用具有良好的使用性能。另外,胶粉还可用等离子体和超声波等进行改性,以扩大其应用范围。

  全球塑胶网 >> 塑胶知道 >> http://ask.51pla.com/feijiuliuhua-1696.htm


已被采纳为答案 回答者:tianshili | 2009/1/9
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