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废橡胶与废塑料制备热塑性弹性体的研究

2020-12-29阅读(811)

废橡胶与废塑料制备热塑性弹性体的研究

论文摘要

本文利用化学工艺制备共混型热塑性弹性体,来实现废橡胶和废塑料的资源化再利用,同时也解决废橡胶和废塑料过多带来的环境污染。本文研究了静态硫化工艺与动态硫化工艺生产废轮胎橡胶（WTRP）/废高密度聚乙烯（WHDPE）共混制备热塑性弹性体的最佳工艺条件,并对比了两种工艺。结果表明：静态硫化工艺最佳工艺条件为硫化温度为160℃,15min的硫化时间,所制备的共混型热塑性弹性体拉伸强度达到14.32MPa,扯断伸长率为290.24%；动态硫化工艺的最佳工艺条件为螺杆机挤出机各区温度分别为140℃-160℃-160℃-40℃,加料速度为30r/min,主机转速130r/min,制备的TPV拉伸强度为15.47MPa,扯断伸长率为310.71%。动态硫化工艺制备热塑性弹性体比静态硫化工艺的物理性能略好,表面更为细腻,微观结构也更为均匀,而且动态硫化工艺劳动强度低又可连续生产,所以动态硫化工艺为更适合废橡胶与废塑料的工业化生产。本文还对废丁腈橡胶（WNBR）/废聚氯乙烯（WPVC）动态硫化工艺进行了研究,确定了最佳工艺条件：螺杆机各区温度分别为160℃-180℃-180℃-40℃,加料速度为30r/min,主机转速120r/min,在该工艺条件下制备的共混型热塑性弹性体拉伸强度达到17.11MPa,扯断伸长率为312.33%,有良好的热老化性、再加工性和微观形貌。本文还介绍了一种废橡胶再利用的新方法,并对该方法制得橡胶软化剂的应用做了具体研究。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 废橡胶概述
  • 1.1.1 国内废橡胶的处理方式
  • 1.1.2 国外废橡胶的处理方式
  • 1.2 废塑料的概述
  • 1.2.1 废塑料的来源及影响
  • 1.2.2 废塑料的处理方式
  • 1.3 热塑性弹性体概述
  • 1.3.1 热塑性弹性体的发展历程
  • 1.3.2 热塑性弹性体的分类
  • 1.3.3 静态硫化工艺简介
  • 1.3.4 动态硫化工艺简介
  • 1.3.5 热塑性弹性体的应用领域
  • 1.4 共混型热塑性弹性体的研究现状
  • 1.5 本课题研究内容和意义
  • 第2章 实验原料及设备
  • 2.1 实验原料
  • 2.2 实验设备
  • 第3章 废轮胎/废高密度聚乙烯热塑性弹性体的制备
  • 3.1 引言
  • 3.2 静态硫化工艺制备WTRP/WHDPE热塑性弹性体
  • 3.2.1 试样制备
  • 3.2.2 性能测试与表征方法
  • 3.2.3 计算所需公式
  • 3.2.4 胶粉含量对热塑性弹性体物理性能的影响
  • 3.2.5 填料对热塑性弹性体物理性能的影响
  • 3.2.6 硫化体系对热塑性弹性体物理性能的影响
  • 3.2.7 DCP用量对热塑性弹性体物理性能的影响
  • 3.2.8 S用量对热塑性弹性体物理性能的影响
  • 3.2.9 静态硫化温度对热塑性弹性体物理性能的影响
  • 3.2.10 静态硫化时间对热塑性弹性体物理性能的影响
  • 3.2.11 静态硫化机理的分析
  • 3.2.12 小结
  • 3.3 锥形双螺杆动态硫化工艺制备TPV
  • 3.3.1 试样制备
  • 3.3.2 胶粉含量对TPV物理性能的影响
  • 3.3.3 锥形双螺杆主机转速对TPV物理性能的影响
  • 3.3.4 主机温度对TPV物理性能的影响
  • 3.3.5 填料对TPV物理性能的影响
  • 3.3.6 硫化体系对TPV物理性能的影响
  • 3.3.7 DCP用量对TPV物理性能的影响
  • 3.3.8 S用量对TPV物理性能的影响
  • 3.3.9 动态硫化工艺机理的分析
  • 3.3.10 小结
  • 3.4 两种工艺制备材料的对比
  • 3.4.1 热老化性能的对比
  • 3.4.2 连续返炼性能的对比
  • 3.4.3 扫描电镜（SEM）的分析对比
  • 3.5 本章总结
  • 第4章 废丁腈橡胶/废聚氯乙烯锥形双螺杆动态硫化工艺
  • 4.1 试样制备
  • 4.2 胶粉含量对TPV物理性能的影响
  • 4.3 锥形双螺杆主机转速对TPV物理性能的影响
  • 4.4 主机温度对TPV物理性能的影响
  • 4.5 填料对TPV物理性能的影响
  • 4.5.1 炭黑对TPV物理性能的影响
  • 4.5.2 白炭黑对TPV物理性能的影响
  • 4.5.3 碳酸钙对TPV物理性能的影响
  • 4.6 硫化体系对TPV物理性能的影响
  • 4.7 DCP用量对TPV物理性能的影响
  • 4.8 S用量对TPV物理性能的影响
  • 4.9 DOP的用量对TPV的影响
  • 4.10 TPV的热老化性能
  • 4.11 TPV的返炼性能
  • 4.12 TPV的微观形貌
  • 4.13 本章小结
  • 第5章 废橡胶制备软化油及其应用
  • 5.1 制备软化油
  • 5.2 软化油的多环芳烃测定
  • 5.3 软化油的应用
  • 5.3.1 作为热塑性弹性体的添加物
  • 5.3.2 作为生产再生橡胶的添加物
  • 5.4 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间所发表的论文
  • 致谢

    • 相关论文文献

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