原理·技术·应用：再生橡胶

　　本书是《橡胶循环利用技术》丛书的一个分册，主要对再生橡胶的基础知识、制造技术与原理、实际应用及标准、检测方法等进行介绍。具体包括再生橡胶的分类和历史、生产用原材料、再生工艺方法、安全清洁生产、特种合成橡胶再生、再生橡胶标准、质量检测及再生橡胶的应用等。该书内容全面、具体，实用性强，可供从事橡胶综合利用、再生橡胶生产的技术人员参考。

　　纪奎江，青岛科技大学，教授，从1958年任教以来，一直从事橡胶工程方面的教学、科研和项目设计、生产工作。承担国家、省、部、市科研项目10余项，出版编著、译著10余部，发表论文40余篇。从1989年以来，近20年开始进入橡胶循环利用技术领域的工作，承担国家冷冻法生产橡胶粉工程及后续我国胶粉的生产、研发和应用工作。现任中国轮胎翻修与循环利用协会顾问、专家，中国橡胶工业协会废橡胶利用分会顾问，中国（南开）轮胎循环利用研发中心副主任，青岛科技大学橡胶循环利用研究中心首席专家等。

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
7.2RV再生橡胶的物理性能173
7.3RV橡胶再生工艺的应用范围174
7.4RV橡胶再生剂的应用实例174
7.4.1RV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
7.4.4RV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
7.5.1MBTS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
7.5.5TMTD作为再生剂189
7.5.6TMTD/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
9.6.1NR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
9.7.1NR/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
10.13EPDM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