第1章 总论 1
1.1 再生橡胶的定义和分类 1
1.1.1 再生橡胶的涵义 1
1.1.2 再生橡胶的分类 1
1.1.3 再生橡胶在国民经济中的作用 5
1.2 再生橡胶发展史 6
1.2.1 再生橡胶的诞生和早期发展情况 6
1.2.2 再生橡胶工业发展时期 8
1.2.3 近期再生橡胶工业发展 9
1.3 中国再生橡胶发展概况 10
1.3.1 新中国成立前的再生橡胶工业 10
1.3.2 新中国成立后的再生橡胶工业 10
1.4 再生橡胶工业发展趋势 13
1.4.1 再生橡胶工业二次污染问题将得到解决 13
1.4.2 再生橡胶工业将得到规范平稳发展 14
1.4.3 再生橡胶工业将向清洁化、自动化生产方向发展 14
1.4.4 关于热可逆共价交联聚合物 14
参考文献 15
第2章 再生橡胶生产用原材料 16
2.1 硫化胶粉 16
2.1.1 硫化胶粉的分类 16
2.1.2 胶粉的基本性质 17
2.2 再生活化剂 18
2.2.1 再生活化剂作用 18
2.2.2 品种及性能 18
2.3 再生膨润剂 26
2.3.1 再生膨润剂的作用 26
2.3.2 再生膨润剂的品种及性能 26
2.4 补强、增黏树脂 31
2.5 其他助剂 33
2.5.1 门尼稳定剂 33
2.5.2 除味剂 34
2.5.3 加工助剂 34
参考文献 34
第3章 硫化橡胶的再生机理 37
3.1 硫化橡胶再生目的 37
3.2 硫化橡胶再生历程 38
3.2.1 橡胶烃的降解 38
3.2.2 硫交联键的断裂 40
3.3 硫化橡胶再生机理 41
3.3.1 物理再生 42
3.3.2 力化学再生 44
3.3.3 热化学再生 51
3.3.4 硫化橡胶自然氧化 53
3.3.5 生物再生 55
3.4 影响硫化橡胶再生的主要因素 56
3.4.1 机械力的作用 56
3.4.2 热氧的作用 57
3.4.3 膨润剂的作用 57
3.4.4 再生活化剂的作用 57
3.5 关于废橡胶的再生次数 57
参考文献 58
第4章 高温动态法再生橡胶生产工艺 60
4.1 基本生产工艺过程 60
4.2 粉碎工段 61
4.2.1 废斜交轮胎及废橡胶制品的粉碎 61
4.2.2 钢丝子午线轮胎的粉碎 68
4.3 再生工段 74
4.3.1 再生橡胶配方 74
4.3.2 配料工序 79
4.3.3 再生操作与设备 80
4.3.4 再生工艺 84
4.3.5 影响再生的主要因素 85
4.3.6 不同废橡胶的再生工艺要点 86
4.4 精炼工段 88
4.4.1 精炼工段的主要设备简介 88
4.4.2 精炼工段设备的工艺布置方式 93
4.4.3 精炼工艺 95
4.4.4 提高精炼质量的方法——二次法 97
参考文献 98
第5章 再生橡胶清洁生产及工艺操作规程 100
5.1 清洁生产 100
5.1.1 废弃橡胶的主要来源和污染 100
5.1.2 橡胶焚烧对人类生存的影响 101
5.1.3 废弃橡胶制品的回收利用 102
5.1.4 废橡胶再生的废水和粉尘处理 102
5.1.5 橡胶再生的废气处理 103
5.2 安全生产 113
5.2.1 橡胶企业消防安全设计 114
5.2.2 库房防火 116
5.2.3 堆场防火 121
5.3 工艺操作规程和检验规范 124
5.3.1 再生橡胶生产工艺条件及工艺规程 124
5.3.2 再生橡胶生产技术检验规范总则 127
5.3.3 原材料技术检验规范 128
5.3.4 原材料收发技术规范 128
5.3.5 切胶、水洗技术检验规范 128
5.3.6 粗碎技术检验规范 129
5.3.7 细碎、磁选、风选、筛选技术检验规范 129
5.3.8 储粉仓技术检验规范 129
5.3.9 再生油房技术检验规范 130
5.3.10 高温动态再生法配料技术检验规范 130
5.3.11 高温动态再生技术检验规范 130
5.3.12 捏炼技术检验规范 130
5.3.13 滤胶技术检验规范 131
5.3.14 返炼技术检验规范 131
5.3.15 精炼出片技术检验规范 131
5.3.16 成品技术检验规范 132
5.4 再生橡胶生产的安全技术操作规程 132
5.4.1 安全生产通则 132
5.4.2 生产区安全守则 132
5.4.3 仓库安全管理规程 133
5.4.4 废胶处理工段安全技术操作规程 133
5.4.5 高温动态法再生安全技术操作规程 135
5.4.6 精炼工段安全技术操作规程 136
参考文献 137
第6章 常压连续法再生橡胶生产工艺 138
6.1 常压连续法再生的特点和工艺流程 138
6.1.1 常压连续再生的特点 138
6.1.2 常压连续再生工艺流程 139
6.2 自动化计量高混预处理 139
6.2.1 自动化计量系统 139
6.2.2 混料系统 141
6.2.3 预混装置及工艺原理 142
6.2.4 预处理工艺对再生橡胶性能的影响 143
6.3 常压连续法再生装置 145
6.3.1 单螺旋连续再生装置 145
6.3.2 双螺旋连续再生装置 146
6.4 常压连续法再生工艺 148
6.4.1 单螺旋再生工艺对再生橡胶性能的影响 148
6.4.2 双螺旋再生工艺对再生橡胶性能的影响 149
6.4.3 废橡胶再生历程分析 150
6.5 常压连续法再生配方 151
6.5.1 再生橡胶配方中相关的概念与名词 151
6.5.2 膨润剂的优化 152
6.5.3 再生活化剂的优化 157
6.5.4 酚醛树脂/古马隆树脂对再生橡胶性能的影响 159
6.6 常压连续法再生的后处理 163
6.6.1 再生橡胶的连续后处理方法 163
6.6.2 远程集中控制系统 164
6.6.3 再生橡胶门尼黏度反弹 164
6.6.4 再生橡胶门尼黏度反弹机理 166
6.6.5 再生橡胶储存稳定性试验 166
6.7 常压连续法再生发展方向 168
参考文献 169
第7章 常温法再生橡胶生产工艺 171
7.1 常温橡胶再生工艺的操作方法 171
7.1.1 开炼机再生工艺 171
7.1.2 密炼机再生工艺 173
7.1.3 螺杆挤出机再生工艺 173
7.2 RV再生橡胶的物理性能 173
7.3 RV橡胶再生工艺的应用范围 174
7.4 RV橡胶再生剂的应用实例 174
7.4.1 RV再生剂在翻胎中的应用 174
7.4.2 废轮胎胎面胶粉再生 176
7.4.3 废轮胎全胎胶粉再生 176
7.4.4 RV再生剂再生丁腈橡胶密封件硫化胶 177
7.4.5 阿迪达斯废白色鞋底胶粉再生 178
7.4.6 阿迪达斯废黑色鞋底胶粉再生 179
7.5 再生活化剂的优化 179
7.5.1 MBTS作为再生剂 180
7.5.2 防老剂作为再生剂 183
7.5.3 柠檬皮汁作为再生剂 185
7.5.4 大蒜汁作为再生剂 188
7.5.5 TMTD作为再生剂 189
7.5.6 TMTD/DTDM作为再生剂 191
参考文献 195
第8章 螺杆挤出法橡胶再生 196
8.1 螺杆挤出机 196
8.1.1 单螺杆挤出机 196
8.1.2 双螺杆挤出机 198
8.2 单螺杆挤出机加工工艺对再生橡胶性能的影响 201
8.2.1 实验方案 201
8.2.2 挤出和产量 201
8.2.3 红外分析 202
8.2.4 热重分析 202
8.2.5 再生橡胶的流变性能 203
8.2.6 溶胶-凝胶部分 205
8.3 双螺杆挤出机加工工艺对再生橡胶性能的影响 205
8.3.1 实验方案 205
8.3.2 物理机械性能 206
8.3.3 平衡溶胀度 207
8.3.4 挤出再生橡胶的SEM形貌分析 207
8.4 挤出法橡胶软化油的制备 208
8.5 超临界CO2用于废橡胶再生 209
8.5.1 超临界流体 209
8.5.2 超临界CO2的橡胶再生机理 210
8.5.3 超临界CO2再生技术 210
参考文献 211
第9章 固相力化学技术橡胶再生 213
9.1 磨盘形固相力化学反应器 214
9.1.1 废橡胶固相力化学碾磨粉碎 216
9.1.2 固相力化学反应器诱导废橡胶再生 217
9.2 基于螺杆挤出的废橡胶固相剪切粉碎 218
9.3 基于高能球磨和机械合金化的废橡胶回收技术 219
9.4 废橡胶粉碎过程和机理分析比较 220
9.5 固相力化学技术在废轮胎橡胶回收利用中的应用 221
9.5.1 固相力化学在废橡胶室温超细粉碎中的应用 221
9.5.2 固相力化学在废橡胶再生中的应用 222
9.5.3 膨润剂对再硫化胶力学性能的影响 229
9.6 天然橡胶(NR)硫化胶固相力化学再生机理及再硫化胶性能 231
9.6.1 NR硫化胶的固相力化学再生 231
9.6.2 固相力化学再生过程中NR热性能变化的研究 232
9.6.3 硫化橡胶的固相力化学再生机理 233
9.6.4 再硫化配方对NR硫化胶力学性能的影响 234
9.6.5 固相力化学再生作用对NR再硫化胶力学性能的影响 235
9.7 力化学再生轮胎橡胶增强NR硫化胶 237
9.7.1 NR/GTR复合材料的加工性能 237
9.7.2 固相力化学再生对NR/GTR硫化胶力学性能的影响 239
9.7.3 固相力化学再生对NR/GTR硫化胶SEM断面形貌的影响 241
9.8 通过力化学技术制备含粉状再生橡胶的复合材料 242
9.8.1 固相剪切碾磨制备聚丙烯/废橡胶复合材料 242
9.8.2 固相力化学制备PP/废橡胶/SBS复合材料 248
9.8.3 固相力化学制备含废橡胶的发泡材料 252
9.8.4 废交联聚乙烯电缆料/废轮胎橡胶动态硫化型热塑性弹性体的制备 256
9.9 非硫黄硫化橡胶(氟橡胶)的固相力化学再生 262
9.9.1 力化学处理过程中FKM的形态变化 263
9.9.2 力化学处理过程中FKM的结构变化 264
9.10 废橡胶固相力化学回收的特点及应用前景 270
参考文献 271
第10章 废橡胶的超声波再生 274
10.1 引言 274
10.2 技术的发展及应用 275
10.3 超声波再生装置 275
10.3.1 早期的超声波再生装置 275
10.3.2 超声波连续再生装置 276
10.3.3 改进后的超声波连续再生装置 279
10.3.4 磁致伸缩换能器装置 280
10.4 工艺特性 281
10.4.1 工艺参数 281
10.4.2 机头压力和功耗 282
10.5 硫化行为 283
10.6 凝胶含量与交联密度 284
10.7 储能模量、损耗模量及滞后损失角 285
10.8 流变性能 286
10.8.1 实验观察 286
10.8.2 理论描述 288
10.9 再生过程中的分子效应 288
10.9.1 硫黄硫化橡胶 288
10.9.2 过氧化物硫化橡胶 290
10.9.3 分子运动和扩散 291
10.10 再生橡胶硫化胶的力学性能 292
10.10.1 再生装置对再生橡胶硫化胶力学性能的影响 292
10.10.2 工艺参数对再生橡胶硫化胶力学性能的影响 293
10.10.3 填料对再生橡胶硫化胶力学性能的影响 294
10.10.4 再生橡胶/生胶对共混物力学性能的影响 296
10.11 超声波再生机理 298
10.11.1 空穴化现象 298
10.11.2 交联键和主链的断裂 299
10.12 超声波再生过程模型 299
10.12.1 基于弹性模型的空穴化现象 299
10.12.2 基于黏弹性模型的空穴化现象 301
10.12.3 超声波能量消耗 304
10.12.4 自由基解聚和热降解 305
10.13 EPDM或硅橡胶的超声波再生方法 307
参考文献 308
第11章 特种合成橡胶硫化胶再生 310
11.1 丁基再生橡胶 310
11.1.1 高温动态再生法 310
11.1.2 机械捏炼法 311
11.1.3 超临界流体法 314
11.1.4 高能射线辐射法 317
11.1.5 微波再生法 319
11.2 乙丙再生橡胶 320
11.2.1 高温化学再生法 320
11.2.2 微波再生法 325
11.2.3 超声波再生 326
11.3 丁腈再生橡胶 326
11.4 氟橡胶再生 328
11.4.1 机械再生法 329
11.4.2 机械化学再生法 331
11.4.3 化学再生法 331
11.5 硅橡胶再生 332
11.5.1 化学再生法 332
11.5.2 热裂解再生法 334
11.5.3 物理破碎再生法 334
11.5.4 超声波再生法 335
参考文献 335
第12章 再生橡胶标准和质量检验方法 337
12.1 再生橡胶标准 337
12.1.1 再生橡胶质量的判定方法 337
12.1.2 再生橡胶的国外标准 338
12.1.3 再生橡胶的国家标准 341
12.2 再生橡胶物理性能试验 352
12.2.1 再生橡胶硬度测定 352
12.2.2 再生橡胶可塑度测定 354
12.2.3 再生橡胶回弹性测定 356
12.2.4 再生橡胶透气性测定 358
12.2.5 再生橡胶耐油性测定 362
12.2.6 再生橡胶耐老化性测定 366
12.3 再生橡胶其他的化学、环保性能试验 367
12.3.1 再生橡胶中橡胶烃含量的测定 367
12.3.2 再生橡胶中炭黑含量的测定 369
12.3.3 再生橡胶中铅(Pb)和镉(Cd)含量的测定 371
12.3.4 再生橡胶中汞(Hg)含量的测定 374
12.3.5 再生橡胶中多溴联苯(PBB)和多溴二苯醚(PBDE)含量的测定 376
12.3.6 再生橡胶中六价铬(Cr6+)含量的测定 379
12.3.7 再生橡胶中多环芳烃含量的测定 381
参考文献 383
第13章 再生橡胶的应用 385
13.1 再生橡胶的特点 385
13.1.1 再生橡胶的优点 385
13.1.2 再生橡胶的缺点 386
13.2 含有再生橡胶配方的计算方法 387
13.3 再生橡胶在轮胎中的应用 389
13.3.1 再生橡胶在胎面胶中的应用 389
13.3.2 再生橡胶在胎侧胶中的应用 394
13.3.3 丁基再生橡胶在气密层中的应用 396
13.3.4 再生橡胶在钢丝包胶中的应用 397
13.3.5 再生橡胶在轮胎垫带中的应用 399
13.4 再生橡胶在力车胎中的应用 401
13.4.1 再生橡胶在力车胎胎面胶中的应用 401
13.4.2 高填充量丁基再生橡胶在自行车内胎中的应用 402
13.4.3 高性能再生橡胶在摩托车胎胎面胶中的应用 404
13.4.4 氯化丁基再生橡胶在摩托车内胎中的应用 406
13.5 再生橡胶在胶管胶带中的应用 407
13.5.1 再生橡胶在胶管中的应用 407
13.5.2 再生橡胶在胶带中的应用 410
13.6 再生橡胶在鞋底中的应用 413
13.6.1 乳胶再生橡胶在胶鞋胶料中的应用 413
13.6.2 再生橡胶在模压海绵中的应用 414
13.7 再生橡胶在防水卷材中的应用 416
13.7.1 再生橡胶防水卷材的制备 416
13.7.2 动态硫化再生橡胶/塑料防水卷材的制备 417
13.7.3 化纤非织布涂覆再生橡胶防水卷材的制备 418
13.7.4 再生橡胶油毡无胎防水卷材的制备 420
13.8 再生橡胶在热塑性弹性体中的应用 421
13.9 再生橡胶在半导电橡胶片中的应用 423
13.10 再生橡胶在防水涂料中的应用 424
13.11 再生橡胶复合排水井盖的开发与应用 426
参考文献 427