Page 31 - 《橡塑智造与节能环保》2025年11期

综述与专论

乙丙橡胶可持续回收：

回收废弃乙丙橡胶老化行为研究

章羽 编译
（全国橡塑机械信息中心， 北京 100143）

1 引言 程中直接加入硫化系统。在 1、5 和 10 周的时间间隔
橡胶是由聚合物、填料、活化剂、促进剂和交 内进行了老化测试，并将机械性能与原始橡胶配方进
联剂组成的复杂混合物，在塑料工业中发挥着重要作 行了比较。最后，用脱硫材料制造了密封系统。
用。它作为关键组分广泛应用于轮胎、密封件、薄膜
及其他领域。过去十年间，弹性体回收领域投入了大 2 材料与方法
量研究，众多科学文献报道了废橡胶的活化或复硫技 2.1 材料
术。 环境研磨的EPDM橡胶废料，其粒径小于1mm，
在我们之前的研究中，我们成功地将两种截然不 由炭黑、油和三元乙丙橡胶组成，各占三分之一左
同的方法结合起来，以弥补每种方法各自的局限性。 右，并在第一次硫化过程中使用德国 M.D.S.Meyer 公
尽管回收工艺已取得显著进展，但再生材料的老化问 司提供的高效硫化系统进行硫化。对照组配方的成

题仍属研究相对薄弱的领域。老化测试对于评估材料 分属于公司专有技术，是根据 DIN EN 681-1:2006 中
对降解过程（如交联、裂解和高分子重排）的敏感性 规定的密封系统要求生产的。该硫化体系由氧化锌
至关重要，这些过程会导致材料性能逐渐劣化。 (ZnO)、硬脂酸(Sac)、硫(S)、双(二苄基二硫代氨基甲
橡胶会随时间推移发生化学与力学性能变化。在 酸酯)锌(Zbec)和N-环己基-2-苯并噻唑磺酰胺(CBS)组
回收过程中，材料因研磨、高温复硫化及交联作用承 成。
受额外应力，导致橡胶脆性增加、易开裂，从而引发 DBD（商品号Struktol 424）由德国Schill &
性能劣化。理解这些过程对提升再生材料的长期功能 Seilacher公司提供。Lion Elastomers公司（Omya，德

性与可持续性至关重要。 国）的LPTrilene 67分子量为39,000道尔顿， 乙烯/丙烯
本研究探讨了脱硫剂浓度、回收参数以及硫化体 比例为46/54，第三单体5-亚乙基-2-降冰片烯的不饱
系、LP等添加剂用量对老化行为的影响。研究了DBD 和度为9.5%。
浓度（1.5~4 wt%）、温度（120~200℃）和加工条件 2.2 方法
（密炼机、双螺杆挤出机）对脱硫过程的影响。在混 2.2.1 试品制备
炼机中，通过改变LP含量、硫化体系、DBD浓度和温 将含2wt%(M2)和4wt% (M4)DBD 在 KCC9061S
度进行测试。同样，在挤出机中，测试了不同的螺杆 密炼机中制备，并在德国布拉本德公司的 Plastograph
转速和流量。回收物的溶胶分数通过核磁共振分析， S350 密炼机中，在 120、160 和 200℃、150 rpm、
并与傅里叶变换红外光谱相关联，以识别与老化相关 15 min和 0.5 的填充系数下进行脱硫处理。在德国

的白霜现象相关的化学官能团。此外，对脱硫物在老 Thermo Scientific公司的Haake Polylab QC型密炼机中，
化前及老化一周后的机械性能进行了测试。采用优化 以90℃、40r/min、填充系数0.7的条件下，用5%和
参数，开发了三种不同的胶料配方，在挤出机回收过 10%的LP进行活化。

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