废旧橡胶处理及资源化利用现状知识讲解
我国废旧橡胶循环利用行业的现状与发展

橡 胶 工 业 CHINA RUBBER INDUSTRY
2023年9月 Sep. 2023 755
特约来稿
我国废旧橡胶循环利用行业的现状与发展
纪奎江
(青岛科技大学 高分子科学与工程学院,山东 青岛 266061)
摘要:分析我国废旧橡胶循环利用行业中旧轮胎翻修再制造(轮胎翻新)、硫化橡胶粉、再生橡胶和废橡胶热解四大
物品,两者虽只有一字之差,却形成了不同的产业 面。 据 统 计,轿 车 轮 胎 的 胎 体 寿 命 可 达 胎 面 的2
门类。废旧橡胶利用是个大产业,归属于资源再 倍,运输型货车轮胎胎体的寿命为胎面的3倍。因
生产业与节能环保产业,也是我国循环经济发展 此 多 次 翻 新 轮 胎 在 技 术、经 济、效 用 上 都 是 可 行
泥潭。
进 步 和 改 造,尽 管 我 国 轮 胎 翻 新 测 试 设 备 与 生 产
2007年以后,由于一些大学和大型科技公司 设备已大幅进步,但仍少被问津。
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第9期
纪奎江.我国废旧橡胶循环利用行业的现状与发展
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(3)可翻新的旧轮胎奇缺,主要是大量的“一 次 性”新 轮 胎 充 斥 市 场,这 些 无 标 或 不“三 包”轮 胎使用后大多不能翻新或翻新后早期损坏。由 于 恶 性 竞 争 ,运 输 业 特 别 是 货 运 业 的 运 价 与 成 本 倒 挂 ,不 超 载 上 路 就 会 亏 损 ,无 法 盈 利 ,同 时 轮 胎 使 用 又 不 规 范 ,这 些 轮 胎 使 用 后 同 样 大 多 不 能 翻 新 或 翻 新 后 早 期 损 坏 。 此 外 ,进 口 旧 轮 胎 受 到 严 格限制。
废旧橡胶的处理与资源化

废旧橡胶的处理与资源化引言随着工业化的飞速发展,生产过程中产生的废旧物品也越来越多。
其中,废旧橡胶的处理一直是一个全球环境问题。
废旧橡胶处理不当会对环境造成严重的污染,并且浪费了可再利用的资源。
因此,实现废旧橡胶的资源化处理具有重要的意义。
本文将介绍废旧橡胶的处理方法,包括回收再利用、能源化利用和物化利用等方面,以及当前存在的问题和解决方案。
废旧橡胶的回收再利用机械再加工机械再加工是一种常见的废旧橡胶处理方法。
通过将废旧橡胶进行破碎、磨粉、粉碎等工艺,可以将其转变为可再利用的原料。
在这个过程中,废旧橡胶可以用于生产新的橡胶制品,比如橡胶地板、汽车轮胎等。
机械再加工的优点是工艺简单、成本较低,但存在回收效率低、品质不稳定等问题。
建筑材料再生利用除了生产橡胶制品,废旧橡胶还可以用于建筑材料的再生利用。
例如,废旧橡胶可以加入混凝土中,用于制造抗震橡胶支座、橡胶板等。
这种利用方式不仅减少了废旧橡胶的堆放量,还能提高建筑材料的性能。
然而,建筑材料再生利用的应用还存在技术难题和市场认可度不高等问题。
废旧橡胶的能源化利用热解与燃烧废旧橡胶可以通过热解和燃烧等方法转化为能源。
在热解过程中,废旧橡胶被加热至高温,并分解为油气、炭黑和灰渣等物质。
其中,油气可以用作燃料或化工原料,炭黑可用于制造橡胶制品和电子产品,灰渣可作为建筑材料。
而燃烧过程则直接将废旧橡胶燃烧为能源,例如发电和供热。
然而,废旧橡胶的燃烧会产生大量的二氧化硫和一氧化碳等有害气体,对环境造成严重污染。
水解和气化水解和气化是另一种能源化利用废旧橡胶的方法。
在水解过程中,废旧橡胶经过加热和水蒸气作用,被分解为油气和残渣。
这些油气可以用于生产燃料,残渣可以用于制造建筑材料。
而气化则是将废旧橡胶加热至高温,分解为可燃气体和灰渣。
气化得到的气体可以用于发电或化学生产,灰渣则可作为建筑材料。
水解和气化的优点是可以将废旧橡胶转化为高附加值的燃料和化学原料,但存在技术难以掌握和高成本的问题。
橡胶废料的化学再利用技术研究

橡胶废料的化学再利用技术研究随着现代化产业的发展,橡胶废料已经成为环境污染的一大问题。
大量的废弃轮胎和橡胶制品被丢弃,不仅占用地方,而且污染环境,导致大气、土壤和水体污染等问题,对人类健康和生态环境造成了严重威胁。
因此,如何有效地处理和回收废弃橡胶制品,是当前社会亟待解决的问题。
其中,化学再利用是一种非常有前景的技术。
第一节橡胶废料的问题橡胶废料的分类橡胶废料根据来源不同,可分为工业废料和家庭废料。
工业废料主要来自于轮胎、橡胶管、输气管、密封制品、胶带、橡胶板等生产过程中的废弃物;家庭废料则主要是指橡胶拖鞋、胶水管、泳圈、垫圈、橡皮筋等日常生活中的废弃物。
根据废弃物的来源和种类,橡胶废料的处理方法也会有所不同。
橡胶废料的危害橡胶废料如果长期堆积在自然界中,不仅占用大量的空间,而且会因为氧化反应而产生难闻的臭味和毒气,对周围的环境和生态系统造成极大的危害。
另外,当废弃的橡胶制品被焚烧后,会产生大量的有毒物质和气体,对大气污染和健康造成威胁。
因此,橡胶废料的处理和再利用具有重要的环保意义。
第二节橡胶废料的化学再利用技术橡胶废料的化学成分橡胶是一种高分子化合物,由多种单体经过聚合反应而成。
一般情况下,橡胶成分由丁苯橡胶、丁酮胶、丁基橡胶、乙丙橡胶等组成。
从化学成分的角度来看,橡胶废料归纳起来就是由丁苯橡胶、丁酮胶和甲基苯丁橡胶等组成的混合物。
橡胶废料的化学再利用化学再利用是指将橡胶废料进行化学分解,获得可再利用的化学品和材料。
目前,橡胶废料的化学再利用技术主要有以下几种方式:1. 能量化学再利用:通过高温和高压将橡胶废料催化热分解,产生大量的炭黑、燃料油等。
这种方法的好处是能够将橡胶废料转化为能源,但是会产生大量的污染物和温室气体。
2. 再生橡胶制品:将废弃橡胶经过物理或化学处理后,制成新的橡胶制品,如废轮胎再生橡胶、新型加气橡胶、防水涂料等。
这种方法由于可以节约资源,同时也能够减轻环境污染的压力,所以在实践中得到了广泛的应用。
橡胶的再生及利用

橡胶的再生及利用众所周知,绝在部分橡胶是难以彻底自然降解的高分子,如不能有效地处理其大量的废弃物,将会危及地球的生态环境,严重影响人们正常的生产和生活。
而“高分子废弃物”实质上又是人类宝贵的再生资源,所以许多国家都在致力于回收和综合开发利用废旧高分子材料的工作。
自1839年橡胶工业诞生时起,废旧橡胶的处理问题就客观的摆到人们面前[1]。
在人类社会步入能源相对短缺和环境污染严重的时期,提出对橡胶的再生与利用更有现实意义。
我国已经把资源的综合利用作为一项重大的技术经济政策来抓,尤其重视对再生资源的回收利用。
1 废旧橡胶及回收利用情况废橡胶是固体废弃物的一种,其来源主要是报废的轮胎、胶管、胶鞋、工业杂品等,另外一部分来自橡胶制品厂生产过程中产生的边角料和废品。
在众多的废旧橡胶中废旧橡胶中废旧轮胎大约占60%~70%。
美国废旧轮胎(占其国内每年使用橡胶的70%)占固体废料总量的1%,擗估计,美国和欧洲年产生的废旧轮胎达到48万t[2],日本每年约产生96万t废橡胶,其中60%是废轮胎[3]。
我国是世界上橡胶消耗量最大的国家之一,仅次于美国和日本,居世界第三[4]。
我国每年约产生69万t废橡胶,废橡胶的产生量约为橡胶制品生产量的40%,回收量一般为废橡胶产生量的50%以下[3]。
废旧橡胶占固体废弃物的比例越来越大(主要是废弃轮胎的增加)。
需有效地解决其回收利用问题。
所以,废旧橡胶的再生应用已不是区域性问题,而被视作一个国家的发展水平问题[5]。
国外从本世纪70年代起开始研究废橡胶再生处理问题,现废橡胶回收再利用技术在发达国家已较成熟,而我国尚处在不断改进和提高的过程中。
目前,我国废旧橡胶利用的主要方法是制造再生胶,约占95%[2]。
2 橡胶的回收利用方法2.1 再生胶再生胶是橡胶回收利用的最古老、最常见的方法。
从19世纪叶开始,至今再生胶技术已较为成熟。
2.2 硫化胶粉硫化胶粉最大的特点是加工过程简单,其与制造再生胶相比:1)省去了脱硫、精炼等工序,可节省大量专用设备、厂房、动力和人力;2)省去了软化剂、活化剂、增粘剂等加工助剂,节省原材料;3)不存在废水、废气、粉尘等污染。
废橡胶循环利用方案(二)

废橡胶循环利用方案一、实施背景随着经济的快速发展和工业化的加速,橡胶制品的需求量不断增加。
然而,废橡胶的处理问题也日益突出,给环境和资源带来了巨大的压力。
传统的废橡胶处理方式如填埋和焚烧,不仅占用土地资源,还会产生二次污染。
因此,从产业结构的改革角度出发,开发废橡胶循环利用方案具有重要的现实意义。
二、工作原理废橡胶循环利用方案的工作原理是利用先进的物理和化学技术,将废橡胶进行破碎、分离、再生等处理,实现资源的再生利用。
具体来说,首先通过破碎设备将废橡胶块破碎成粉末,然后经过分离设备将不同种类的橡胶粉末进行分离。
接着,将分离后的橡胶粉末进行再生处理,通过高温、高压等条件,使橡胶分子重新排列组合,形成具有一定性能的再生橡胶。
三、实施计划步骤1.收集废橡胶:建立废橡胶收集网络,与相关企业合作,确保废橡胶的稳定供应。
2.破碎与分离:购买或租赁破碎设备和分离设备,建立废橡胶处理生产线。
3.再生处理:将破碎后的废橡胶进行再生处理,形成再生橡胶。
4.再生橡胶应用:将再生橡胶应用于制造新的橡胶制品,如轮胎、管材、鞋类等。
5.持续改进:根据市场反馈和生产数据,不断优化工艺流程,提高产品质量和降低成本。
四、适用范围该方案适用于所有产生废橡胶的企业和机构,如轮胎制造厂、橡胶管生产厂家、鞋类制造商等。
通过实施这一方案,这些企业可以减少废物的产生,降低处理成本,同时为环保事业做出贡献。
五、创新要点1.技术创新:采用先进的破碎和分离技术,确保废橡胶的高效处理和再生利用。
2.模式创新:建立废橡胶收集、处理、再生的完整产业链,实现废物的资源化利用。
3.合作创新:与相关企业建立合作关系,共同推动废橡胶的循环利用。
4.环保创新:注重环保要求,采取严格的环境保护措施,减少对环境的影响。
六、预期效果1.环境保护:减少废橡胶对环境的污染,降低填埋和焚烧产生的温室气体排放。
2.经济效益:通过废橡胶的循环利用,为企业节约原材料采购成本,提高产品竞争力。
废旧橡胶制品及其资源化利用

废旧橡胶制品及其资源化利用引言:随着工业化和城市化的快速发展,废旧橡胶制品产生量急剧增加,如废旧轮胎、废旧橡胶管等。
这些废旧橡胶制品对环境造成了严重污染和资源浪费。
如何有效地处理和利用这些废旧橡胶制品,成为了亟待解决的问题。
本文将重点探讨废旧橡胶制品的资源化利用方法及其意义。
一、废旧橡胶制品资源化利用的方法1.再生橡胶制品生产2.废旧橡胶制品的填埋和焚烧废旧橡胶制品可以被填埋或焚烧。
填埋是一种常见的处理方法,但会造成废旧橡胶制品长时间存在于土壤中,对土壤和地下水造成污染。
焚烧可以将废旧橡胶制品转化为能源,但会产生二氧化硫、二氧化碳等污染物,对环境造成一定影响。
3.废旧橡胶制品的化学回收通过化学回收的方法,可以将废旧橡胶制品中的橡胶成分提炼出来,再进行再利用。
目前,一些国家已经开展了废旧橡胶制品的化学回收研究,取得了一定的成果。
化学回收可以最大限度地保留橡胶的原有性能,对环境影响较小。
二、废旧橡胶制品资源化利用的意义1.减少资源浪费2.促进循环经济发展3.减少对环境的污染4.节约能源焚烧废旧橡胶制品可以产生大量的热能,可以作为能源进行利用。
这样既可以减少对传统能源的依赖,降低能源消耗,也可以减少对环境的污染。
结论:废旧橡胶制品的资源化利用具有重要的意义。
通过再生橡胶制品的生产、化学回收等方法,可以减少资源浪费、促进循环经济发展、减少对环境的污染、节约能源。
因此,应该加大对废旧橡胶制品资源化利用技术的研究和推广,推动废旧橡胶制品的可持续利用,实现资源循环利用的目标。
废旧橡胶的回收和循环利用

废旧橡胶的回收和循环利用随着工业和现代文明的发展,各种工业和生活废弃物的处理已经成为人们面临的一大难题,特别是对于经过化学交联的橡胶,由于它内部具有交联的网络结构,因此既不溶也不熔。
目前橡胶制品已经广泛应用于生活中的每一个领域,而这些橡胶制品使用后如果处理不当,可能会给环境带来严重的污染,同时造成资源的浪费。
如何经济\有效\环保地回收具有交联结构的橡胶,始终是全社会关注的焦点问题。
自150多年前Goodyear发明了弹性体的硫化工艺以来,人们为了解决硫化橡胶回收利用问题想出了各种各样的解决方法,甚至于Goodyear本人都在1853年发明了一项专利,其工艺就是将各种废旧的硫化橡胶磨成胶粉然后回收利用,这种方法目前仍在广泛利用。
现在人们已经发明了各种各样的方法用以解决废旧弹性体的回收利用问题,例如轮胎翻新、焚化燃烧以作为燃料、掩埋、磨成胶粉用作填充剂以及脱硫制备再生胶等等。
本文将介绍废旧橡胶的回收和循环利用的主要途径。
一、废旧橡胶的直接利用直接利用是将废旧橡胶制品以原有形状或近似原形加以利用,以废旧轮胎为例,轮胎翻修便是其直接利用中最有效、最直接而且经济的利用方式。
在使用保养良好的情况下,一条轮胎可多次翻修,这样总的翻胎寿命往往可达新胎的1-2倍,而所耗原材料仅为新胎的15%-30%,所以世界各过都普遍重视轮胎翻修工作。
目前世界上最先进的翻胎技术为预硫化翻胎法,又称冷翻法,即把已经硫化成型的胎面胶粘合到经过打磨处理的胎体上,装上充气内胎和包封套,送入大型硫化罐,在较低温度和压力下硫化,一次可生产多条翻新轮胎。
除翻修外,废旧轮胎还可作为人工鱼礁、码头护弦以及赛道车辆等的缓冲材料;在美国还有将其做成高速公路的隔音墙使用。
另外,废旧橡胶还用于防止重金属污染,据分析这是因为水银等重金属会和橡胶制品中的硫磺及其他化合屋发生化学反映的缘故。
二、粉碎为胶粉后利用将废旧橡胶通过常温粉碎或者低温粉碎等方法制备胶粉后加以利用,这是很早以来就采用的方式,也是目前废旧橡胶回收的一种非常重要的途径,目前生产精细胶粉已成为废旧橡胶再利用的主导方向。
废橡胶的再生利用课件

铺路材料
废橡胶可以加工成铺路材料,如橡胶沥青和橡胶砖。
这些铺路材料具有较好的抗滑性能和降噪性能,可以提高道路的安全性和舒适性 。同时,废橡胶的利用还可以减少对传统石料和沥青的依赖,降低道路建设和维 护成本。
04
废橡胶再生利用的挑战与 前景
技术挑战
分离与提纯技术
生产效率提升
废橡胶中的杂质和不同成分的分离、 提纯是再生利用的关键技术之一,需 要高效、环保的分离和提纯技术。
通过政策扶持和资金支持,培育一批废橡胶再生利用的龙头企业, 发挥示范带动作用。
加强产业链整合
鼓励企业向上下游延伸,形成完整的产业链条,提高资源利用效率 和产业竞争力。
推动绿色生产
引导企业采用环保、低碳的生产方式,减少废橡胶再生利用过程中的 环境污染,实现可持续发展。
THANKS
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工业生产
在工业生产过程中,如输送带、密封件等橡胶制 品损坏或达到使用寿命后被废弃。
废橡废橡胶不易降解,长期存 在于环境中会对土壤、水 源造成污染。
安全隐患
废橡胶可能被误食或阻塞 排水系统,造成安全问题 。
资源浪费
废橡胶原本可以经过再生 利用,转化为有价值的产 品。
废橡胶的处理现状
轮胎翻新
01
轮胎翻新是将废旧轮胎进行修复 和再利用的过程,通过更换胎面 和加强材料,使轮胎能够再次使 用。
02
轮胎翻新能够延长轮胎使用寿命 ,减少新轮胎的需求,从而降低 资源消耗和环境污染。
橡胶制品的生产
废橡胶可以用于生产各种橡胶制品, 如橡胶管、橡胶垫、橡胶带等。
这些橡胶制品广泛应用于汽车、建筑 、机械、化工等领域,具有优良的耐 腐蚀、耐老化、耐高温等性能。
VS
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废旧橡胶处理及资源化利用现状废旧橡胶处理及资源化利用现状黄斯乔1(1. 北京大学环境科学与工程学院,北京 100871)摘要:废旧橡胶是橡胶制品老化、磨损、报废后产生的固体废弃物,其中含有大量可循环利用的有价资源。
对此如果处理不当,会引发一系列环境问题。
本文综述了目前废旧橡胶制品处理、回收和循环利用的现状和发展趋势,主要包括废旧橡胶的直接利用、磨成胶粉后利用、通过再生胶重新利用、热分解后利用以及燃烧等。
并根据资源化利用的实际需求,对未来该领域的研究与发展提出了问题及建议。
关键词:环境工程;废旧橡胶;资源循环利用;再制造;问题及建议中图分类号:TQ330Current Status of Waste Rubber Treatment and Resourcefication ProcessHUANG Si-qiao1(1.College of Environmental Science and Engineering ,Peking University,Beijing 100871)Abstract:Waste rubber,a kind of solid waste generated after rubber products′aging,wearing,tearing,and scraping,contains large amounts of recyclable resources . Unproper treatment on waste rubber products might lead to a series of environment problems. This paper introduces the main method and developing trend of waste rubberproducts processing,reclaiming and recycling,including the directly use of scrap rubber,recycling via grinding to rubber powder,de-sculpturing to produce regenerated rubber,pyrolysis and combustion. Based on the actual needs of resource utilization,a series of problems and suggestions on future research and development in this field are put forward in this paper.Key words: environmental engineering; waste rubber; recycling utilization of resource; remanufacturing;problems and suggestions0 引言随着工业和现代文明的发展,各种工业和生活废弃物的处理已经成为人们所面对的一大难题。
废旧橡胶是固体废弃物的一种,主要来源为废旧橡胶制品及橡胶制品生产过程中的边角料,其数量在废旧高分子材料中居第二位(仅次于废旧塑料)。
据统计,2012年我国产生废旧轮胎2.8亿条,总重量1018万吨,数量居世界第一。
但经正规渠道回收部分不足50%。
其中30%以上被当作垃圾进行焚烧、填埋或闲置堆积[1]。
这不仅会占用土地资源,向环境中释放有害物质,污染土壤及地下水,而且橡胶废弃物中含有的橡胶弹性体、织物、聚酯、金属等有价资源无法循环利用,造成巨大的资源浪费。
中国是世界上最大的橡胶消费国,消费规模已连续12年居世界首位。
2012年,我国汽车产量和销量均超过1800万辆,超过日美之和,生产所需轮胎的橡胶消耗量,达到1200万吨,占全球38.8%。
同时,我国又是橡胶资源极度匮乏的国家,每年75%以上的天然橡胶和40%以上的合成橡胶依赖进口,橡胶资源总体对外依存度超过70%[2],较石油、铁矿石更甚,远超国家战略资源安全警戒线。
但因为胶树对环境气候和区域选择性强,其种植面积和产量增长空间有限,天然橡胶国内产量难以明显提升。
废旧橡胶是可再生利用的资源。
旧轮胎可以通过翻新继续使用;废轮胎通过生产再生胶、橡胶粉等利用方式,可以变废为宝。
因此,废旧橡胶可作为减量化、无害化、再利用的重要废旧物资。
做好废旧橡胶的循环利用,是落实科学发展观,促进我国环保事业发展,以及建设资源节约型、环境友好型社会的一项重要措施。
作者简介:黄斯乔,(1990-),男,硕士研究生,研究方向为水污染控制1废旧橡胶的资源化利用技术根据现有研究基础和相关技术进展,废旧橡胶资源化利用大体可以分为两种方式:直接利用和间接利用[3]。
直接利用是指以原有形状或近似原形进行利用;间接利用是指完全改变原有形态或化学结构,获得不同于原产品的使用方式。
1.1直接利用技术1.1.1废橡胶直接或原形改制利用废橡胶直接或原形改制利用技术是直接用废橡胶(轮胎)或通过捆绑、裁剪、冲切等方式,将废橡胶(轮胎)改造成有利用价值的物品[4],如用于码头作为船舶的缓冲防撞装置,用于构筑人工礁石或防波浪堤;用于公路防护栏或水土保护栏;用于建筑消音墙;用作航标灯的漂浮灯塔;切割裁成胶条编织成弹性防护网、防撞挡壁、防滑垫等。
另外有研究表明,废旧橡胶制品可以防治重金属污染[5],英国将废旧轮胎整体投入被核电站废水污染的河里,橡胶中的S及其他化合物与Hg等重金属发生反应,消除了河水重金属污染,使河流生态系统得到有效恢复。
与其他综合利用途径相比,直接利用或原形改制利用是一种非常有价值的利用,它在耗费能源和人工较少的情况下使废橡胶物尽其用。
但该方法消耗的废旧轮胎量并不大,所以只能当作再利用的一种辅助途径。
1.1.2 再制造技术橡胶轮胎表面磨损通常发生在胎面覆盖胶层,轮胎报废后经过打磨、粘附新胶、整体硫化等处理,其骨架材料和部分橡胶材料可以循环利用。
轮胎翻新再制造可以节省30%~50%的原材料消耗,并且减少废弃轮胎的产生,再制造轮胎寿命通常可以达到新胎寿命的60%~90%[6]所以世界各国都普遍重视轮胎翻修工作,目前世界上最先进的翻胎技术为预硫化翻胎法。
又称冷翻法[7],即把已经硫化成型的胎面胶粘合到经过打磨处理的胎体上,装上充气内胎和包封套,送入大型硫化罐,在较低温度和压力下硫化,一次可生产多条翻新轮胎。
目前,我国轮胎再制造研究技术发展较快,然而与之配套的废旧轮胎回收服务保障系统还不完善,这是制约我国轮胎再制造产业发展的主要原因。
1.2间接利用技术1.2.1 再生胶技术橡胶再生的实质是通过外加的物理、化学或生物能量将硫化橡胶的三维网络打开,获得可加工的准线性分子结构。
目前采用的再生胶生产技术有动态脱硫法(恩格尔科法)、常温再生法、低温再生法(TCR法)、低温相转移催化脱硫法、微波再生法、辐射再生法和压出再生法等[8]。
我国再生胶行业广泛采用的传统煤焦油化学脱硫方法,会产生大量污水、废气,技术水平落后。
20世纪末,我国开始推广常压动态脱硫工艺,以求改善橡胶脱硫所造成的污染问题。
相关研究人员也在不断探索环境友好型的新型脱硫技术并且取得了一定进展。
陶国良[9]利用双螺杆挤出机提供的热能和剪切能实现硫化橡胶的脱硫再生。
橡胶的交联网络在180℃高温和剪切应力的作用下被高度拉伸,C-C键的键能和键的弹性系数高于S-S键和C-S键,S-S、C-S键先达到断裂极限,交联键被切断。
脱硫后的橡胶结合硫含量变化不明显,然而交联网络断裂后形成了具有活性直链硫侧挂基,不添加硫磺仍可以硫化。
江宽等[10]利用超临界二氧化碳流体和脱硫剂二苯基二硫(DD)分别对硫化后的丁基橡胶及天然橡胶进行脱硫处理,获得溶胶质量分数为98.5%和99%的再生胶。
1.2.2胶粉利用将废旧橡胶通过常温粉碎或者低温粉碎等方法制备胶粉后加以利用,这是很早以来就采用的方式,也是目前废旧橡胶回收的一种非常重要的途径,目前生产精细胶粉已成为废旧橡胶再利用的主导方向。
胶粉的主要生产方法有常温粉碎法、低温粉碎法、湿法或溶液法三种,在粉碎前还要进行非橡胶成分的去除分离,大型制品还要进行切胶、洗涤等处理,再生产胶粉的同时,对制品中的纤维、钢丝等非橡胶成分也要进行回收[11]。
现在胶粉的应用主要在三个方面:一是橡胶工业,用于直接成型弹性体或与新胶料并用;二是塑料工业,主要为掺入热塑性塑料和热固性塑料中作为填充材料或者增韧材料,胶粉在填充前往往需要表面改性以使得其与塑料基体具有良好的相容性。
三是用于沥青、塑胶跑道和建筑等方面。
此外,近年来还开发了许多新用途,如用于制备离子交换剂、用于土壤改良、作为轻质工程回填料等[12]。
与再生胶技术相比,胶粉无须脱硫,所以生产过程耗费能源较少。
工艺较再生胶简单得多,降低了环境污染,而且胶粉性能优异,用途极其广泛。
通过生产胶粉来回收废旧橡胶是集环保与资源再利用于一体的、很有前景的方式,这也是发达国家摒弃再生胶生产,将废旧轮胎利用重点由再生胶转向胶粉或胶粒和开辟其利用领域的根源[13]。
随着精细胶粉(FRP)、超细胶粉(UFRP)以及各种改性胶粉的出现,胶粉的应用领域也不断拓宽。
目前全球循环利用的再生橡胶的产量只是新橡胶产量的10%[14]。
胶粉生产科技含量高,市场潜力大,具有广阔的发展前景。
1.2.3材料改性技术橡胶等高分子聚合物作为改性剂,熔融、分散在沥青、混凝土等材料中,能够改善原始材料的高低温性能、弹性恢复性能、抗疲劳性、摩擦性能和粘接力[15]。
改性后,废橡胶吸收了沥青中的轻质成分,降低了沥青中自由基的数量,减少了沥青老化过程中沥青烯的产生,提高了沥青的热老化性能。
另外,废旧橡胶粉末中含有的抗氧化剂和抗臭氧剂也能够有效改善沥青的抗老化性能[16]。
故而改性沥青铺设的路面比一般沥青道路弹性好、行驶噪声低、耐重压、不易磨损,可增加行车舒适度,大大提高公路的安全性和可靠性。
可减缓路面老化,最显著的特点就是改变了普通沥青对温度的敏感性,能使路面夏季高温不淌,冬季寒冷不脆。
国外用硫化胶粉改性道路沥青用于高等级公路已有30年以上历史。
到上世纪末,美国铺设的胶粉改性沥青路面已超过1.1万km。
此外日本、俄罗斯、加拿大、瑞典、韩国、芬兰等亦已成功地将胶粉改性沥青用于修建高速或高等级公路。
我国目前已经在隆百高速、张石高速、龙大高速、深山高速等多条国内高速公路中得到应用[17]。
1.2.4热分解技术热分解是在高温条件下打开废橡胶中的大分子链,使其分解,其中的有机物得以分解、气化生成混合油、裂解气以及炭黑等一系列裂解产物。