綠色環(huán)保型橡膠助劑母粒的制備與性能研究.pdf

1、本文首先對(duì)橡膠促進(jìn)劑二硫化四芐基秋蘭姆(TBzTD)的使用性能和環(huán)保性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示使用TBzTD對(duì)硫化反應(yīng)的促進(jìn)效果與其要替代的促進(jìn)劑二硫化四甲基秋蘭姆(TMTD)基本相當(dāng)，所得硫化膠的各項(xiàng)物理機(jī)械性也與TMTD硫化膠的基本持平，但其混煉膠在硫化時(shí)所產(chǎn)生的煙氣較TMTD的少，即TBzTD的綠色環(huán)保性能比TMTD好；其此基礎(chǔ)上，本工作對(duì)TBzTD進(jìn)行預(yù)分散造粒，以進(jìn)一步消除環(huán)境粉塵污染。
　　 以TBzTD為主的預(yù)分散助

2、劑母粒的制備以橡膠開煉機(jī)、Haake轉(zhuǎn)矩流變儀為主要加工設(shè)備，橡膠加工分析儀(RPA)、雙料桶毛細(xì)管流變儀RH-2000、交聯(lián)密度核磁共振儀以及常規(guī)力學(xué)性能測(cè)試儀器為主要分析手段，研究了橡膠預(yù)分散助劑母粒的配方與制備工藝，考察了所制母粒的實(shí)際使用性能，并同時(shí)探討了分別含有以橡膠配方硫化體系為基礎(chǔ)的多元助劑母粒ZT-80、ZTS-80與單組份助劑母粒的硫化膠在動(dòng)態(tài)力學(xué)性能上的差異，發(fā)現(xiàn)了一些對(duì)預(yù)分散助劑母粒的制備與應(yīng)用具有指導(dǎo)意義的規(guī)律。

3、
　　 對(duì)母粒助劑母粒的配方進(jìn)行的研究表明以三元乙丙橡膠(EPDM)為分散載體，加入乙烯基醋酸乙烯酯(EVM)能提高TBzTD與粘合體系間的相容性，改善助劑的分散效果，而加入環(huán)烷類操作油則有助于改善所制母粒的加工性能。
　　 采用Haake轉(zhuǎn)矩流變儀制備助劑母粒時(shí)在不使用操作油的情況下，可使母粒填充量達(dá)到80％，而工業(yè)化產(chǎn)品的最大填充量為75％；采用開煉機(jī)時(shí)，在添加操作油的條件下，填充量最大僅為77％，這表明Haake轉(zhuǎn)

4、矩流變儀更適合用于制備助劑母粒。
　　 流變性研究結(jié)果顯示，同樣剪切速率下母粒剪切粘度隨操作油含量的增多而降低，隨EVM含量的增加而上升，隨促進(jìn)劑在載體中的含量的增多而上升；加工性能RPA分析發(fā)現(xiàn)隨著EVM含量的增加，母粒的模量明顯增大；操作油則能降低母粒的模量；母粒中助劑含量上升也會(huì)明顯增大母粒的模量。
　　 通過對(duì)使用單組份的預(yù)分散母粒及多元助劑母粒實(shí)際配方考察，并與純粉料配方對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)使用母粒的膠料焦燒時(shí)間(T1

5、0)要比純粉料配方的長(zhǎng)，而正硫化時(shí)間(T90)縮短，并且門尼粘度ML(1+4)要明顯低于粉料助劑配方，這表使用預(yù)分散助劑母粒可在提高焦燒安全性的同時(shí)加快硫化速度并有利于減少加工過程中的能耗；通過對(duì)含有不同類型助劑膠料的交聯(lián)密度及NMR弛豫參數(shù)進(jìn)行考察發(fā)現(xiàn)EPDM混煉膠的物理交聯(lián)密度變化不大，而采用多元助劑母粒的硫化膠化學(xué)交聯(lián)密度及總的交聯(lián)密度略有降低；動(dòng)態(tài)力學(xué)性能結(jié)果表明采用多元助劑母粒的混煉膠在相同應(yīng)變及頻率下有著較低的儲(chǔ)能模量(G’