黄祥洪

1

，陈宏

1

，林森华

2

，王婷

2

，张新军

1

，韩兆群

2

摘要：

采用环保型废橡胶复原机制备了丁基再生胶，研究了丁基再生胶的基本性能以及其不同用量与溴化丁基橡胶并用在轮胎气密层中的应用。结果表明：丁基再生胶各项性能均能达到GB/T13460标准中的性能指标；丁基再生胶以5-25份与溴化丁基胶并用，并用胶料的加工性能得到改善，拉伸性能略有下降，撕裂性能无影响，抗热氧老化性能和气密性保持良好。

关键词：

丁基再生胶；复原机；轮胎；气密层；气密性

随着轮胎产量的逐年增大，气密层胶使用的卤化丁基橡胶用量也日益增长且价格不断上涨，使得轮胎的制造成本难以降低。另一方面，丁基橡胶的大量生产和应用，导致废旧丁基橡胶数量不断增长，如废旧丁基橡胶内胎、胶囊等，若不及时处理，将会造成环境污染

[1-5]

。因此，废旧丁基橡胶的回收利用及在轮胎、橡胶制品等领域的应用成为研究人员及企业关注的焦点

[6-9]

。

废旧丁基橡胶的循环利用方式主要有：再生胶、胶粉和活化胶粉。其中，丁基再生胶是目前最主要的利用方式，其再生工艺主要有

[10-14]

：传统的动态脱硫法、开炼机脱硫再生法以及环保型废橡胶复原再生法等。

传统的动态脱硫法是一种在高温高压的条件下，加入活化剂、脱硫剂等，使橡胶再生的生产工艺。在脱硫反应过程中，物料处于运动状态，通过动能与热量的传递以及化学助剂的作用，完成橡胶脱硫。此法产品质量稳定、工艺简单、投资少、再生周期短，但在脱硫过程中橡胶主链键易氧化、断裂等，影响再生橡胶的性能，而且二次污染严重，已限制使用。

开炼机脱硫再生法是在常温下，通过两辊间的机械剪切力及脱硫剂等力-化学作用，无需加压加热，即可制备得到塑性较高的再生胶。该工艺虽然简单易行、投资少，但自动化程度低、劳动强度大、存在二次污染，在工业化生产方面有很大局限性。

环保型废橡胶复原再生法是利用螺杆混炼技术，使废旧硫化胶粉在热、剪切、挤压力等的综合作用下，在较短时间内打断橡胶分子的三维网状结构，获得性能较好再生胶的一种方法。该法

[15]

集合了挤压法、动态法及塑化法等脱硫工艺的优点，具有生产连续、时间短、传热好、硫化胶粉氧化程度低等特点，是一种环保型生产再生胶的工艺。

其他，还有密闭式捏炼机脱硫再生法、超临界二氧化碳流体法等制备丁基再生胶。

本研究采用环保型废橡胶复原再生法制备丁基再生胶，并将丁基再生胶与溴化丁基橡胶应用于轮胎气密层中，探讨不同用量丁基再生胶对胶料各项性能的影响。

1 

实验

1.1

主要原材料

1.2 

试验配方

1.2.1丁基再生胶硫化配方

丁基再生胶R-IIR  100，氧化锌 2.83，硫磺 1.17，促进剂MBT  0.27，促进剂TMTD  0.57。

1.2.2

轮胎气密层配方

R-IIR/BIIR2222  100，炭黑N660  60，芳烃油  10，硬脂酸  2，氧化锌 3，SP-1068  2，硫黄  0.5，促进剂DM  1.5，其他7。其中，R-IIR并用的份数变量为0、5、10、15、20和25。 

1.3 

主要设备和仪器

1.4 

试样制备

1.4.1基本配方试样的制备

。具体工艺为：将废丁基橡胶粉投入到环保型废橡胶复原机，机头挤出压力为1.0~2.0兆帕，温度为350~380℃，利用热、剪切、挤压力等综合作用，经过12分钟左右，挤出条状胶料，然后经过精炼、两次过滤后挤出成型，冷却裁断，最终得到丁基再生胶。

（2）丁基再生胶混炼胶的制备：将丁基再生胶投入开炼机，反复做3/4割刀、折叠下片再过辊，使样品均匀包裹在滚筒上，然后依次加入促进剂、氧化锌和硫磺，左右割胶３次，混炼均匀，得到混炼胶。

（3）丁基再生胶硫化胶的制备：在平板硫化机上进行硫化，硫化条件为160℃×40min。

1.4.2

轮胎气密层配方试样的制备

混炼工艺为：一段混炼在密炼机中进行，转子转速为80r/min，加工工艺为：生胶/丁基再生胶1 min炭黑和芳烃油2.5 min硬脂酸、SP-1068等1.5 min清扫1min排胶；二段混炼在开炼机上进行，加工工艺为：一段混炼胶加氧化锌、硫黄、促进剂，混炼均匀后得到混炼胶。混炼胶停放16h后在平板硫化机上进行硫化，硫化条件为160℃×30min。

1.5 ....