溴化丁基再生胶在三角带硫化胶套及胶板中的应用

溴化丁基再生胶在三角带硫化胶套及胶板中的应用

卢娜;辛振祥

【摘要】以不同工艺制备了溴化丁基再生胶(BIIR再生胶),并将其应用于三角带加热胶套和胶板中部分替代溴化丁基橡胶(BIIR)或三元乙丙橡胶(EPDM),研究了再生橡胶替代量及硫化体系对三角带加热胶套及胶板性能的影响.结果表明,并用少量BIIR再生胶对制品混炼胶的硫化特性影响不大.密炼再生制备的BIIR再生胶在胶套中的最佳替代量为5份,此时胶套硫化胶的物理性能及老化性能优异.开炼机再生制备的BIIR再生胶在胶板中应用最佳并用质量比为20/80(再生胶/EPDM),硫化体系为二-(叔丁基过氧化异丙基)苯(DCP)硫化,此时共混胶性能最佳.因此,再生胶的应用既能保证胶套、胶板制品性能不下降,还能降低原材料的成本及生产的能耗,废胶套再生及再生胶应用具有重要的现实意义.%In this paper,waste brominated butyl rubber was regenerated by using different regen-eration technology.And raw rubber was partly replaced by brominated butyl reclaimed rubber in rubber sleeves and rubber slabs for the vulcanization of triangle conveyer belt.The effects of bromina-ted butyl reclaimed rubber,vulcanization system on the mechanical properties of rubber sleeves and rubber slabs were also studied.The results showed that the application of brominated butyl reclaimed rubber can save material costs and energy consumption,and yet not have any degraded performance. For this reason,the regeneration of waste rubber sleeves and the application of the reclaimed rubber could have important practical significance.

【期刊名称】《弹性体》

【年(卷),期】2017(027)003

【总页数】5页(P43-47)

【关键词】溴化丁基再生胶;三角带;胶套;胶板

【作者】卢娜;辛振祥

【作者单位】青岛科技大学高分子科学与工程学院橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东青岛 266042;青岛科技大学高分子科学与工程学院橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东青岛 266042

【正文语种】中文

【中图分类】TQ335;TQ336.4

1917年，约翰·盖茨发明了世界上第一条三角带，由此开启了三角带在传动领域的应用。随着骨架材料的不断优化、产品型号不断扩充，三角带在机械领域尤其是在农业机械中得到广泛应用[1-2]。

三角带生产工艺流程与其它橡胶制品类似，包括炼胶、成型及硫化。不同于轮胎等橡胶制品的是，在三角带的硫化工艺中，采用圆模硫化时需要使用橡胶套以提供压力起到定型的作用，而尺寸较大的带子采用颚式平板硫化时，上模具需要使用橡胶板以保证带体的美观等性能要求[3]。

目前，工业生产中所使用的橡胶套主要是以溴化丁基橡胶(BIIR)[4]为主要胶料制备的，橡胶套在使用中长期承受高温、蒸汽及反复压缩的作用，出现气泡、开裂等问题，严重影响了三角带的外观等性能。据统计，橡胶套在150 ℃高温下的重复使用率约为140次，废弃产品产生率较高，而废弃的橡胶套含胶率约为50%，因此

合理利用废胶套，形成完整的废胶套循环利用体系，不仅可以解决“黑色污染”问题，也达到企业节本增效的效果以及橡胶资源的综合利用，具有重大的经济与社会意义。

BIIR再生胶是废胶套经过再生后的橡胶资源，能部分地代替生胶用于橡胶制品，

可以节约生胶及炭黑，也有利于改善加工性能及橡胶制品的某些性能。

本研究中以废胶套为原料制备BIIR再生胶，并将其用于三角带加热胶套和胶板中，以期获得性能优异的再生胶制品，同时取得成本优势。

1 实验部分

1.1 原料

废溴化丁基橡胶套：浙江三力士股份有限公司提供； BIIR：埃克森化学公司；氯

丁橡胶(CR)：上海风岛橡塑有限公司；三元乙丙橡胶(EPDM)： EPDM512、KOCHINA，朗盛化学有限公司；活化剂480：安徽金马助剂公司提供；石蜡油：Sunpar 2280，河北衡水圣康化工有限公司；炭黑：N220，卡博特炭黑有限公司；微晶蜡：山东阳谷华泰化工有限公司；氧化锌(ZnO)：淄博海顺锌业有限公司；硬脂酸(SA)、表面润滑剂OR、SP1044树脂、SP1068树脂：上海多化橡胶科技有

限公司；SILLITIN N85、防老剂BHT、防老剂RD、促进剂DM、氧化镁(MgO)、液体交联剂JEGONIA 912、DCP：市售。

1.2 基本配方

1.2.1 废溴化丁基橡胶套再生配方

废溴化丁基橡胶套再生配方(质量份)为：废溴化丁基橡胶粒100，活化剂480 0.2，石蜡油 3.0。

1.2.2 胶套配方

胶套配方(质量份)为：BIIR 90/85，CR 5，BIIR再生胶 5/10，N220 60，SP1044树脂 3.5，微晶蜡 1.5，防老剂BHT 2，促进剂DM 1，SA 0.3，MgO 1，ZnO 5，

SP1044树脂 10。

1.2.3 胶板配方

胶板配方(质量份)为：EPDM512 90、70、40，KOCHINA(EPDM) 10，BIIR再生胶 0、20、50，N220 55，SILLITIN N85 45，ZnO(白水) 5，SA 1.5，硬脂酸锌(SAK-ZS-PLB) 1.5，防老剂RD 0.5，JEGONIA 912 2.1，DCP 5，石蜡油 10.3。

1.3 仪器设备

橡胶破碎机：中胶橡胶资源再生(青岛)有限公司；开炼机：X(S)K-160，上海双翼橡塑机械有限公司；密炼机：FN101-1A，山东科创电气科技；硫化仪：高铁检测仪器有限公司；平板硫化机：HS-1007-RTMO，佳鑫电子设备科技有限公司；电子拉力机：AI-7000S，台湾高铁科技有限公司；热氧老化箱：GT-7017-L，高铁检测仪器有限公司。

1.4 试样制备

1.4.1 溴化丁基胶粉的制备

溴化丁基橡胶套为圆桶状结构，圆桶上下两端为开放状态，各设置一圈厚度不均的密封唇边，其结构如图1所示。废溴化丁基橡胶套如图2所示。该溴化丁基橡胶套长度为1.5 m，厚度为7×10-3 m，宽度为0.630 m，密度为1.1 g/cm3，一个胶套的理论质量约为7.2 kg。

溴化丁基橡胶套为无骨架橡胶制品，且胶套含胶率较高，制品弹性好，所以不同于轮胎等，其破碎过程只需要外加剪切力的作用实现。本研究中，废胶套在切胶机作用下切割成小块，之后使用中胶橡胶资源再生(青岛)有限公司自行设计生产的全自动化破碎设备，在剪切力作用下将胶块进一步破碎成细小胶粒。

图1 橡胶套工作状态结构示意图

图2 废溴化丁基橡胶套

1.4.2 溴化丁基再生胶的制备