每年我國(guó)都會(huì)產(chǎn)生大量的廢舊輪胎,其中有一部份的廢輪胎被加工成各種細(xì)度的輪胎膠粉,用在不同的使用場(chǎng)合。使用三元乙丙橡膠/再生膠生產(chǎn)橡膠制品的時(shí)候也可以添加適量的輪胎膠粉,既可以降低橡膠制品原料成本,還能夠改善EPDM橡膠制品工藝性能。
1、為什么有些觀點(diǎn)認(rèn)為三元乙丙橡膠制品中不能添加膠粉
廢輪胎膠粉與三元乙丙橡膠的飽和度相差很大,飽和度低的輪胎膠粉中硫化劑的溶解度高、交聯(lián)速度快,因此三元乙丙橡膠制品的硫化劑會(huì)從三元乙丙橡膠中向輪胎膠粉中遷移,致使輪胎膠粉中硫化劑過(guò)多出現(xiàn)過(guò)硫、三元乙丙膠料中硫化劑減少出現(xiàn)欠硫,二者共硫化性能較差,導(dǎo)致硫化劑性能隨著輪胎膠粉用量的增大而減小。
2、三元乙丙橡膠制品性能隨廢輪胎膠粉用量增大出現(xiàn)一定變化
三元乙丙橡膠/再生膠在生產(chǎn)橡膠制品的時(shí)候,膠料的拉伸強(qiáng)度和定伸應(yīng)力會(huì)隨著廢輪胎膠粉用量的增加而減??;扯斷伸長(zhǎng)率、抗撕裂強(qiáng)度和壓縮永久變形會(huì)隨輪胎膠粉用量的增加出現(xiàn)曲線變化,先增大后減小,一般輪胎膠粉用量在10份左右時(shí)出現(xiàn)峰值。三元乙丙膠料的扯斷伸長(zhǎng)率和撕裂強(qiáng)度出現(xiàn)峰值的原因是廢輪胎膠粉對(duì)裂紋的阻礙效應(yīng)和界面能量耗散效應(yīng)的結(jié)果。合理設(shè)計(jì)添加輪胎膠粉的三元乙丙橡膠/再生膠制品配方,調(diào)整輪胎膠粉用量,在三元乙丙橡膠制品性能與成本之間尋找一個(gè)平衡點(diǎn)。
3、添加輪胎膠粉的三元乙丙橡膠制品配方設(shè)計(jì)技巧
在三元乙丙橡膠/再生膠制品配方中添加輪胎膠粉的時(shí)候,三元乙丙橡膠/再生膠制品硫化體系設(shè)計(jì)、膠粉改性劑選擇、輪胎膠粉細(xì)度都會(huì)影響EPDM橡膠制品的性能。
(1)由于廢輪胎膠粉和三元乙丙橡膠制品的共硫化性能差,因此硫化體系設(shè)計(jì)尤為重要,一般選擇過(guò)硫磺和過(guò)氧化物并用的硫化體系,在三元乙丙膠料的中溶解度高,減小三元乙丙膠和廢輪胎膠粉硫化反應(yīng)速度的差異。過(guò)氧化物/硫磺共用的硫化體系中的硫化速度不像硫磺硫化體系完全依賴于三元乙丙橡膠飽和度,EPDM相和輪胎膠粉相界面共交聯(lián)性相對(duì)更好。采用硫磺/過(guò)氧化物并用的硫化體系硫化的三元乙丙橡膠制品的拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長(zhǎng)率、定伸應(yīng)力和抗撕裂強(qiáng)度隨輪胎膠粉用量的增加變化不大,輪胎膠粉用量在30份時(shí)得到的三元乙丙橡膠制品性能較好。
(2)選擇熱固性酚醛樹(shù)脂作為輪胎膠粉改性劑。熱固性酚醛樹(shù)脂是一種良好的穩(wěn)定性、耐熱性、阻燃性、電絕緣性的樹(shù)脂,它可以作為輪胎膠粉表面改性劑和與三元乙丙橡膠的共交聯(lián)劑,改善三元乙丙橡膠與輪胎膠粉的共硫化性。
(3)在實(shí)際的生產(chǎn)中,輪胎膠粉粒徑越小,與三元乙丙膠料及各種配合劑的接觸面積越大,局部應(yīng)力越小,界面作用力越大,三元乙丙膠料的拉伸強(qiáng)度和定伸應(yīng)力越大,三元乙丙橡膠制品的物理機(jī)械性越好;但是膠粉細(xì)度過(guò)大又會(huì)影響三元乙丙膠料的抗撕裂強(qiáng)度,因此在三元乙丙橡膠/再生膠制品中添加輪胎膠粉,輪胎膠粉的細(xì)度控制在60目左右最好。
隨著輪胎膠粉生產(chǎn)技術(shù)不斷進(jìn)步、設(shè)備不斷更新,輪胎膠粉性能越來(lái)越好,在橡膠制品中不僅可以作為填充材料使用,還可以有更多的使用范圍。擴(kuò)大輪胎膠粉的應(yīng)用領(lǐng)域,對(duì)解決廢輪胎環(huán)境污染、緩解橡膠資源短缺意義重大。
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