高分子资源循环利用试题

橡胶再生的目的就是把硫化橡胶通过物理和化学手段，将橡胶中的多硫化物转为二硫化物，二硫化物再进而转为一硫化物，而后再将一硫化物切断，促其成为具有塑性的再生橡胶。硫化橡胶的脱硫程度，主要是由化学和物理两个方面的因素确定的。在化学反应方面，可以通过高温、高压来促使交联点发生变化。并且通过添加化学再生剂进一步加快交联网点断裂的速度。在物理机械方面，主要是通过高挤压、高剪切造成交联网点切断，而添加油料则可加速橡胶膨润、脱硫塑化的过程。因此，对橡胶再生而言，粉碎设备的选型、胶粉粒径的选定，脱硫设备及其再生温度、压力、时间的选取，以及油料、再生剂种类和数量的选择，还有物料的静动形态等，都是使硫化橡胶达到最佳脱硫条件的关键所在。
《高分子资源循环利用》作业3
1、废旧橡胶的直接循环和间接循环利用各有哪些方式？
废旧橡胶的循环利用途径有直接循环利用和间接循环利用两种，直接循环利用是指在不经过化学变化或在其形状上不发生重大改变的情况下，利用其原形或通过部分改制、修补而重新利用的方法。主要包括翻新、原形改制；间接循环利用包括热能利用、制备再生橡胶、制备胶粉、热分解利用等。
胶粉表面改性活化机理主要有两个作用：第一是胶粉表面降解作用，表面降解可导致胶粉粒子与弹性体母体胶之间相容性增加，二者的粘合作用得到增强，并可改善含胶粉胶料的的弹性与强度性能。第二是含胶粉胶料硫化体系得到调整，由于掺用胶粉后基质胶种的硫化助剂向胶粉发生定向迁移，造成截面共交联薄弱，整体交联密度降低，影响共混体系硫化胶的力学性能，因此必须调整硫化体系以减少力学性能下降并提高动态性能。
7、再生橡胶的再生反应机理是是什么？
橡胶是线状直链高分子聚合物塑性体，其相对分子质量为10万～100万。它通过硫黄等物质在一定条件下进行化学反应，形成网状三维结构形态的无规高分子弹性体。因此，要想用再生方法使硫化橡胶再回到线型具有塑性结构的高分子材料，首先必须设法切断已形成的以硫键为主的交联网点，即再生橡胶生产过程中所必不可少的“脱硫”工艺。从脱硫的具体历程来看，硫黄并没有从橡胶中脱掉，只不过是硫键交联网点的断裂。
胶粉通过改性应用于橡胶、塑料和建筑材料中，不仅可以降低材料的生产成本，还能提高材料的某些特殊物理化学性能。如在橡胶中提高耐屈挠性、改善加工性能；在塑料中掺用可以增韧塑料；在建筑材料中可提高减震、缓冲性能等。一般未改性的胶粉表面惰性强，与基质相容性差，因而难以在基质中均匀分散，直接或过多地填充往往容易导致材料的力学性能（尤其是拉伸强度）下降。因此，胶粉除了粒径和粒径分布有要求外，还必须对胶粉表面进行改性，以改善其表面的物理化学特性，增强其与基质，即有机高分子材料的相容性，提高其在有机基质中的分散性，以提高材料的物理机械性能。
一、胶粉表面活化改性机理
胶粉是废旧橡胶经粉碎机断裂交联网状结构，产生的大量分子碎片颗粒，其表面呈惰性，是一种由橡胶、炭黑、软化剂及硫化促进剂等多种材料组成的含交联结构材料。其与主体材料橡胶或塑料由于表面性质不同，它们之间相容性较差，直接掺用在橡胶或塑料中，界面难以形成较好的粘接界面。因此，必须采用一定的方法对胶粉表面改性，可以提高胶粉与高分子材料的界面结合。
实验证明，橡胶在硫化之后已经在交联网点处形成了一硫化物、二硫化物和多硫化物三种硫键形态。由于橡胶主要是无规聚合物，相对分子质量大小不一，相对分子质量分布参差不齐；同时在微观化学结构上除顺式1,4位之外，还有反式1,4位、1,2位、3,4位等多种形式，且其比例又视胶种不同而异，不饱和双键变化无常，所以硫化橡胶的硫键交联网点都是无序的。一般来讲，对橡胶性能改善最大的一、二硫化物约各占20%，其余60%则为多硫化物。此外，还有相当数量的未结合剩余硫黄游离于橡胶之中。
2、胶粉的生产方法主要有哪几种？
胶粉的生产方法一般有三种，即常温粉碎法、低温粉碎法和湿法或溶液法。各种方法有其自身的特点。在胶粉工业化生产中，常温粉碎法占据主导地位。
3、什么叫做原形改制？
4、为什么胶粉要进行表面活化改性？胶粉表面改性的有什么作用？
胶粉未经处理掺入到胶料中会使胶料的物理机械性能下降，限制了胶粉在橡胶中的应用，因此，胶粉必须进行活化处理，以提高胶粉的表面活性。
胶粉表面改性是指用物理、化学、机械和生物等方法对胶粉表面进行处理。根据应用的需要有目的地改变胶粉表面的物理化学性质，如表面结构和官能团、表面能、表面润湿性、电性能、表面吸附和反应特性等，以满足现代新材料、新工艺和新技术发展的需要。胶粉表面改性为提高胶粉使用价值，改变其性能，为开拓新的应用领域，提供了新的技术手段，对相关应用领域的发展具有重要的实际意义。
（2）掺用再生wk.baidu.com胶时，填充剂易于分散混炼时间短于纯生胶胶料，动力消耗也比较少。
（3）混炼、热炼、压出、压延等生热比纯生胶的胶料低，这对炭黑含量高的胶料十分重要，可避免因胶温过高而产生焦烧。
（4）掺用再生橡胶的胶料，流动性较好，因此压出或压延速度一般比纯生胶胶料快，半成品的外观缺陷较少。同时，压延时的收缩性和压出时的膨胀性都较小。
（5）掺再生橡胶胶料的热塑性较小，因此在成型和硫化时，比较易于保持它的形状。
（6）比天然橡胶和丁苯橡胶的硫化速度快，但一般并没有焦烧危险，操作比较安全。
（7）和天然橡胶并用时，可减少或消灭硫化返原趋向。
（8）有很好的耐老化稳定性和耐酸、耐碱性能。
但是，也有一些缺点限制了再生橡胶的应用。由于再生橡胶的相对分子质量很小，强度低、不耐磨、不耐撕裂等，因此不能用于制造物理机械性能要求很高，特别是要求耐磨耐撕裂的制品。
5、胶粉表面改性方法有哪些？
（1）机械力化学改性法
（2）聚合物涂层改性法
（3）再生脱硫改性法
（4）接枝或互穿聚合物网络改性法
（5）气体改性法
（6）核-壳改性法
（7）物理辐射改性法
6、使用再生橡胶的优缺点有哪些？
使用再生橡胶的主要优点如下：
（1）价格便宜
最好的轮胎胎面再生橡胶的价格，一般不到天然橡胶的1/3或丁苯橡胶的1/2。好的胎面再生橡胶的橡胶烃含量约50%，并含有大量有价值的软化剂、氧化锌、防老剂和炭黑。再生后其强力约为原胶的65%，伸长率则为原胶的50%。