在科技高速发展的今天,环保和物质再生的重要性越来越受到人们的重视,废旧橡胶的再利用自然成了橡胶界关注的问题。De-link作为一种有效的断硫剂逐渐被人们所认识,其主要特点是在常温、常压下可将硫黄硫化胶还原成混炼胶。EPDM由于使用范围广,价格高,硫化胶粉的再利用更具价值。本研究主要是将De-link处理过的硫化胶粉掺入EPDM的混炼胶中,从而提高硫化胶粉利用率,降低胶料成本。
1 实验
1.1 主要原材料
EPDM,牌号4045,中国石油吉林化工集团公司产品;De-link,北京迪连公司产品;20目硫化胶粉,自制。
1.2 基本配方
EPDM 100;氧化锌 5;硬酸脂 1;防老剂 4;填料 200;操作油 50;硫化剂 5.5。
1.3 胶料制备
(1) 新生胶料
将φ152.4 mm开炼机的辊距调到最小,加入100份20目硫化胶粉,薄通3次后,加入3份De-link进行混炼,辊筒温度控制在50℃左右,15 min后下片。
(2) 硫化胶
按EPDM的混炼工艺,将新生胶料以不同用量掺入EPDM混炼胶中,在180℃下硫化18 min制得硫化胶;同时用EPDM的硫化胶粉替代新生胶料作对试验。
1.4 性能测试
胶料性能按相应的国家标准进行测定。
2 结果与讨论
2.1 工艺性能
无论是新生胶料还是硫化胶粉在加工过程中均包辊性差,出片易脱辊,且掺用量越大越明显,但新生胶料较硫化胶粉要好些。这是由于硫化胶经De-link处理后硫化胶中硫-硫键破坏,还原成未硫化胶状态所致。值得注意的是每100份EPDM生胶,新生胶料的掺入量可达到365份,而硫化胶粉只能达到90份。
2.2 物理性能
硫化胶粉和新生胶料对EPDM硫化胶物理性能的影响见表1。
表1 硫化胶粉和新生胶料对EPDM硫化胶物理性能的影响
项 目 |
EPDM生胶
(100份) |
硫化胶粉用量/份 |
新生胶料用量/份 |
40 |
65 |
90 |
40 |
90 |
156 |
243 |
365 |
邵尔A型硬度/度 |
61 |
60 |
60 |
61 |
63 |
63 |
64 |
65 |
64 |
拉伸强度/MPa |
5.5 |
4.6 |
4.4 |
4.7 |
4.9 |
5.0 |
4.6 |
4.1 |
4.3 |
扯断伸长率/% |
730 |
720 |
720 |
720 |
640 |
640 |
600 |
600 |
580 |
扯断永变形/% |
50 |
54 |
48 |
48 |
40 |
40 |
40 |
40 |
42 |
密度/(Mg·m-3) |
1.44 |
1.44 |
1.45 |
1.49 |
1.47 |
1.47 |
1.48 |
1.47 |
1.47 |
从表1可见,随着硫化胶粉和新生胶料用量的增大,EPDM硫化胶的拉伸强度有所下降,但仍能保持在原胶的75%左右,而其它性能变化不大。值得注意的是新生胶料用量为365份时的性能与硫化胶粉用量为90份睦接近,这是由于De-link的作用,使新行胶料的添加量大提高。
2.3 成本分析
假定EPDM混炼胶成本为15元·kg-1,若加入20份胶粉,混炼胶成本可降为12元·kg-1。
De-link(EPDM专用)价格为40元·kg-1,新生胶料成本为1.16元·kg-1,若加入50份新生胶料,混炼胶成本可降为8元·kg-1。
由上可见,胶料可节约成本4元·kg-1。
3 结论
(1) 经De-link处理过的新生胶料可提高EPDM胶料的加工工艺性能。
(2) De-link可以增大胶粉在EPDM胶料中的掺入量。
(3) 加入De-link可以降低生产成本。
(北京橡胶工业研究院 焦志民)
|