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本论文主要研究微波对废旧橡胶脱硫过程的非热效应及热效应的作用,探求微波对废旧橡胶脱硫的作用机理,并进一步优化微波对废旧轮胎胶粉微波脱硫的工艺条件,以及就微波对废旧橡胶脱硫的工艺流程和装备进行研究。
首先,本论文运用微波对轮胎橡胶粉的脱硫作用进行了橡胶再生的实验研究。实验结果表明,相对于常规加热方法,微波对废旧橡胶脱硫再生效率较高,所需温度较低,同时它对环境的污染相对其他的废旧橡胶脱硫方法较低,并且再生胶的性能较好。
其次,本论进行了橡胶的溶胀实验,常规加热实验以及物理性能对比实验来研究微波脱硫过程中,微波对废旧橡胶的热效应与非热效应的情况。研究结果表明,微波再生废旧橡胶过程中,特别是在较低温度(50℃~60℃)时,微波的非热效应较明显,微波对橡胶分子的断键作用较显著。硫化橡胶经微波处理后,最大溶胀增大,而小分子抽取物的量不增加,区别于常规加热后橡胶表现的最大溶胀增大,小分子抽取物也增加的表征,表明二者对废旧橡胶脱硫再生的作用机理不同。在微波对橡胶的处理时间长达120s,橡胶温度高达140℃时,而它的抽取物的重量没有明显增加,这说明在温度为140℃左右时微波对橡胶C-C主链基本上不产生破坏作用。
接着,基于以上微波对废旧橡胶脱硫的演变分析,本论文就微波对废橡胶粉脱硫的最优脱硫工艺进行了研究。研究结果表明,微波对废旧橡胶的脱硫过程中,能量密度和再生温度是废旧橡胶脱硫的重要工艺条件。
最后,本论文就微波对废旧轮胎胶粉脱硫生产工艺进行了研究,对微波脱硫设备激励场(腔体)的内部参数进行了分析与选择。为微波对废旧橡胶(轮胎)粉脱硫技术设备的开发,工业化生产的实现打下了基础。