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微波脱硫法生产再生橡胶原理及应用研究
发布时间:2017-12-19 16:12

微波脱硫法生产再生橡胶

微波在日常生活和工业生产中已有广泛应用,但微波进入化学领域时间并不长,1992年9月在荷兰召开了第一次世界微波化学会议,首次提出了微波化学新概念,即采用微波能辅助催化化学反应,近年来,微波化学已在化工、橡胶硫化预热、微波脱硫、陶瓷烧结、微波烧结和新材料制造等领域取得许多可喜成果。微波加热与传统加热方式不同,它是将微波能量穿透到被加热介质内部直接加热,所以加热迅速,节省能耗,并可采用自动化控制,改善劳动条件。

微波脱硫的原理

微波脱硫是利用微波能来控制打断硫化胶的C-C,S-S交联键。硫胶中C-C键能为83千卡/摩尔,C-S键能为72千卡/摩尔,S-S键能为65千卡/摩尔,利用微波能量与波长的关系可以选择性的切断橡胶分子中的交联键,用这种方法生产的再生胶,C-C键断链较少,再生胶的性能好。微波脱硫过程一般不用助剂,可将6~8mm大小的胶粒直接脱硫,而传统的脱硫方法需要24~30目的胶粉,因而可节省胶粒粉碎的能耗,微波脱硫的温度为260~350°C,脱硫时间一般只需要5min左右,生产效率高。

微波脱硫的研究与应用

美国固特异轮胎橡胶公司1971年就开始了对废轮胎胶进行微波脱硫技术研究,并于1977年建了一套微波脱硫生产再生胶的工业化装置。将NR/SBR并用比为35/65的废轮胎胶粒中添加3份铁粉和2份二硫代二苯酰亚胺,以提高微波效率,微波频率为2450MHz,脱硫时间4min,微波功率为 0.325kWh/kg,由该工艺制备的再生胶,门尼粘度为63,拉伸强度高达13.8MPa,扯断伸长率为250% 。胶粒中添加3份油酸和1份促进剂M还可进一步提高再生胶的可塑性,微波处理过的胶粒可以在开炼机上压成胶片,也可以将再生胶粒包装后送给用户使用。微波脱硫技术是废旧橡胶资源再生利用的新技术,在产业化开发方面尚有许多问题需要解决,例如胶粒在脱硫时吸收微波能的多少与胶粒的成份和颗粒大小有关,如何控制微波辐照时间和功率,保证脱硫均匀一致对产品的质量至关重要。

微波脱硫法与动态脱硫法相比有许多优点,例如:不需使用再生促进剂和软化剂,可以生产无味再生胶,生产中无污染物排放,具有很大的社会效益;胶粒在脱硫过程中吸收微波能从内部升温,能量利用率高、升温快、脱硫时间短,节省能耗;脱硫过程是连续自动化过程,工人劳动强度低,生产环境洁净;再生胶性能好,在橡胶配方中的掺用量比常规再生胶可增加15%左右。微波脱硫法生产再生胶不但节能、环保,而且再生胶的质量好,微波脱硫技术的应用展示了良好的发展前景。

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