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《海南大学》 2012年
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微波干燥天然橡胶老化特性的研究

张福全  
【摘要】:天然橡胶(Natural Rubber)是从巴西三叶橡胶树(hevea brasiliensis)上割取的鲜胶乳加工得到的,以顺式1,4-聚异戊二烯为主要成分的聚合物。鲜胶乳经酸凝固、压绉、造粒工序后仍含有30%左右的水分,现行国内外均采用燃烧燃油产生热空气作为介质进行干燥,干燥温度高、耗时长。由于天然橡胶是不良的导热材料,热传导过程慢,分子结构中含有大量的不饱和双键,在长时间高温度的干燥氛围中易出现表层结皮、熔融发粘、“白心”和老化现象,影响了干燥后产品的质量,因此,干燥是天然橡胶加工中的重要环节。 本课题将微波能用于湿天然橡胶的干燥,采用不同微波干燥条件(不同微波功率密度、不同干燥厚度和不同初始含水率)对湿天然橡胶进行干燥并对干燥后胶料的老化特性进行了研究。 研究证实,微波干燥可以较好地保持湿天然橡胶胶片造粒过程中留下的切割痕迹,表面粗糙、结构松散,内部水分迁移到表面的排水孔也清晰可见,而热空气干燥所得试样表面熔融平滑,水分迁移通道被阻塞;热空气干燥、自然干燥及微波干燥所得试样各项性能指标均达GB/T8081-2008标准,且微波干燥所得胶样的Pо、PRI两项指标明显优于热空气干燥试样,分别高出热空气干燥试样16.7和7.84个单位,门尼粘度值更高(高出热空气干燥试样5.79个单位),分子量、交联密度及热氧降解温度更高,说明微波干燥所得试样的耐热氧老化性能更优;对于不同微波干燥条件而言,微波功率密度对干燥所得试样的分子量影响明显,随着微波功率密度的增加,胶料分子量降低,微波功率密度对干燥后胶料门尼粘度影响不明显;干燥厚度对微波干燥后胶料分子量影响极为显著,随着干燥厚度的增加,分子量下降明显,干燥厚度从2cm到6cm,数均分子量降低26.28%,干燥厚度对微波干燥后胶料门尼粘度影响亦明显,干燥厚度从2cm到6cm,门尼粘度值下降8.86个单位;初始含水率对微波干燥后胶料分子量及门尼粘度影响不显著,随着初始含水率的增加,胶料分子量及门尼粘度略微下降,但不明显;微波功率密度和干燥厚度对干燥所得试样的粘弹性能影响明显,同一扫描频率下,随着胶料厚度的增加,S'、S''、G'逐渐降低,tan6逐渐增大,不同初始含水率对干燥后试样粘弹性能影响不显著;TG、红外分析及力学性能分析均表明,微波干燥比热空气干燥所得试样的耐老化性能更优:其老化前后拉伸强度变化率(-23.11%)和扯断伸长率变化率(-18.61%)明显高于热空气干燥天然橡胶硫化胶的拉伸强度变化率(-34.61%)和扯断伸长率变化率(-28.42%);自然状态下贮存寿命高于热空气干燥2.9年,与自然干燥接近。
【学位授予单位】:海南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TQ332

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【参考文献】
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