摘要：

　　伴随着橡胶制品的大量使用，废弃橡胶污染问题日益严重。如何实现废弃橡胶循环资源化利用对于橡胶工业可持续化发展意义重大。当前，废弃橡胶胶粉化利用由于具有避免了二次污染、工艺简单等特点而成为在废弃橡胶循环利用上最具前景、受国家大力支持的途径之一，但其问题在于胶粉及胶粉胶制品的性能一般难以与普通橡胶制品相媲美，这极大限制了胶粉化方法进一步推广应用。解决这一问题的出路在于：1）对胶粉实施物理与化学改性，配方调整，以提升最终橡胶制品的力学性能；2）赋予胶粉制品新的功能性质，提升其制品品质。
致力于胶粉改性，采用机械力化学改性胶粉以制备胶粉橡胶并用胶，细致研究了改性过程中胶粉自由基活化状态以及改性工艺与辅助活化剂对于胶粉脱硫活化的影响，结果表明：1. 机械力化学过程，胶粉由于受到强机械力的作用，产生了自由基；随着薄通次数增加，自由基浓度逐渐增加，并出现最大值；进一步增加薄通次数，其浓度略有下降；胶粉颗粒尺寸对于改性过程中自由基变化有明显的影响，40目胶粉在机械力改性过程中自由基含量高于80目胶粉，但随着薄通次数增加而其变化趋势基本一致；2. 采用机械力化学方法对胶粉进行改性，并实现了胶粉性状的改变，实现其片状化。配合改性剂DM、硫化剂硫磺与软化剂古马隆的使用，可获得改性胶粉，其最佳配方为：胶粉100份，DM 2.5份，硫磺0.5份和古马隆4.0份；所得改性胶粉与天然橡胶并用，并用胶性能明显优于未改性胶粉与天然橡胶并用胶的性能，尤其是拉伸性能和撕裂性能显著提高。改性胶粉的使用使得在天然橡胶中其添加量高达80份，仍可以与未改性胶粉添加量40份时力学性能相当；
围绕着胶粉功能化利用，采用复合功能化的思路，着力解决胶粉脱硫活化及有机-无机相之间相容性问题。为此，以胶粉和磁性铁氧体超细粉体为原料，在微波辅助条件下，实现胶粉脱硫活化及胶粉高分子链对铁氧体表面原位修饰，以制备高度相容磁性橡胶。结果表明：1.经微波处理后的铁氧体表面附着了胶粉高分子链层；同时，在微波辐照作用下，胶粉高分子链发生断裂，产生了活化基团，随着微波功率的提高或微波辐照时间的延长，微波对硫化胶粉脱硫活化效应呈现先增强后略有下降的趋势；经微波处理极大地提高了无机六角钡铁氧体颗粒与高分子基体的相容性；2. 在未外加助剂条件下，完全利用胶粉原有助剂成分，所得磁性橡胶中磁粉填充量可达50.0wt%（100phr）；经微波处理后，无机铁氧体颗粒在橡胶基体中均匀分散，且颗粒与基体之间多为镶嵌结构，呈现出了良好的相容性；所制备得到的磁性橡胶呈现良好的永磁特性，饱和磁化强度可达31.5emu/g，剩余磁化强度约为15.5emu/g，矫顽场强为1730Oe；适当补充硫化剂、促进剂与活性剂的条件下，橡胶基体网络结构形成趋于完善，避免了高填充量下磁性颗粒的相分离现象，成功制备了磁粉填充量可达66.7wt%（200phr）的磁性橡胶。
关键词：胶粉;再生利用;机械力化学改性;功能化

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个人简介：

张明，男，1958年4月出生，江苏泰州姜堰人。扬州大学化学化工学院教授、博士生导师。扬州大学材料科学与工程学科带头人。1982年毕业于南京大学化学系，同年到扬州工学院工作。2001年1月东北大学博士毕业并获得工学博士学位。先后4次到日本爱知工业大学、九州工业大学、富山大学、神户大学等高校的研究室做高级访问学者。主要研究方向为：含稀土功能高分子材料、有序纳米结构聚合物功能材料、固体有机材料绿色再生技术等研究。承担过多项国防基础研究、国家自然科学基金等国家级科研项目，以及30多项省部级科研课题和横向科研项目。已经在国内外学术刊物上发表论文130多篇，其中被SCI、EI、ISTP等收录80多篇，被受理国家发明专利30多项，其中已经获得授权发明专利15项。在稀土高分子材料、导电工程塑料和胶粉循环应用等重要技术领域成果处于国际先进水平。参加的主要学术团体和社会兼职为：中国稀土学会理事、中国稀土学会玻璃陶瓷专业委员会委员、中国化工学会合成橡胶专业委员会委员、中国仪表材料学会理事、江苏省化学化工学会理事、《合成橡胶工业》和《稀有金属》杂志编委等。