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随着汽车工业的快速发展,产生的废旧轮胎数量越来越多,已造成严重的“黑色污染”。制备再生胶(DGTR)是循环利用废旧轮胎的一种重要方式。但到目前为止,尚未找到无污染的大规模工业化处理废旧轮胎循环利用制备再生胶的科学方法。本课题组研发了“工业化环保的单螺杆挤出机脱硫技术”,解决了传统脱硫技术的高污染、高能耗、高劳动量等难题。为分析该脱硫技术的脱硫效果和机理,本学位论文利用本课题组自行研制的工业级单螺杆挤出脱硫设备制备DGTR样品,并对DGTR样品进行再硫化,制备再硫化胶(RDGTR)样品。通过系统的测试和表征,如溶胶含量、交联密度、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、门尼粘度、硫化性能、动态力学性能、拉伸性能、热稳定性和表面形貌,对所制备样品的结构和性能进行了研究。(1)研究脱硫挤出机机筒温度和螺杆转速对废旧轮胎胶(GTR)脱硫效果的影响。结果表明,本脱硫挤出机可有效打断GTR的交联结构,获得较好的脱硫效果(由溶胶含量和交联密度表征),这主要与合适的剪切力和脱硫温度相关。分析DGTR样品力学性能与加工性能之间的平衡。通过适当设置机筒温度和螺杆转速,可制备较好加工性能的DGTR样品(主要体现为适中的门尼粘度)以及较高拉伸强度和断裂伸长率的RDGTR样品。在所采用的加工条件下,制备了高质量的DGTR样品(拉伸强度和断裂伸长率分别为11 MPa和370%)。(2)对GTR粉和DGTR样品进行FTIR、XPS等表征,并对GTR粉在挤出机脱硫过程中产生的气体进行分析,研究挤出脱硫机理。在热、剪切力和配合剂的共同作用下,GTR发生了物理和化学变化,部分交联键和主链发生断裂。(3)研究后处理挤出机机筒温度和螺杆转速对GTR脱硫效果的影响。结果表明,后处理挤出机的机筒温度对脱硫效果有一定影响,螺杆转速的影响不大。(4)研究GTR粉的粒径对其脱硫效果的影响。结果表明,适当增加GTR粉粒径,DGTR样品的溶胶含量降低、交联密度增加、门尼粘度提高,RDGTR样品的拉伸强度和断裂伸长率增加。因此,宜选择粒径较大的GTR粉。(5)综合分析配合剂含量对GTR脱硫效果以及RDGTR样品拉伸强度、断裂伸长率的影响。结果表明,较合适的配合剂含量为:芳烃油10 phr,松香1.2 phr,活化剂0.3phr。