Page 47 - 《橡塑智造与节能环保》2024年6期

节能环保新技术与产品

硫转化为硫酸盐，这些都是最终水泥产品中的有用成 表面缺乏反应位点，导致填料与基体之间的粘附性较
分。 差。此外，GTR 还可能影响橡胶在硫化过程中的行
热裂解是在还原或惰性气氛下，将废旧轮胎的有 为，因为硫磺或促进剂可能会从硫化 GTR 迁移到原始
机部分在高温（400℃至1 200℃）下进行热分解，生 基体，反之亦然。尽管存在这些问题，但许多研究人
成有用的固体、液体和气体产品的过程。剩余的富碳 员已经证明，在原生 NR 和 SBR 中加入 10% 到 30%
产品可用于生产活性碳、回收炭黑（CB）和再生有机 的 GTR 是可行的，而且不会显著影响最终产品的主要
化合物，这些产品可用作填料。气态产品富含甲烷、 机械性能，同时还能带来阻尼普遍增加等优点。
乙烷、乙烯、丙烯、丁烯、二氧化碳和一氧化碳，也 通过引入极性基团增加GTR表面反应性，解决
可用作能源。虽然热裂解可以节省燃料，但由于价格 了GTR基体附着力差的问题。这是使用几种技术完成
缺乏竞争力、获得的产品纯度低以及运行和维护成本 的，分别为物理方法，如等离子体、臭氧、高能伽马
高，它在工业上的应用不如焚烧广泛。 或紫外线照射；或化学方法，如酸、偶联剂和氯化处
气化是一种部分氧化过程，利用压力、热量和反 理。在过去的几十年里，另一个被认为正在发展的研
应剂（如空气、氧气、氢气或蒸汽）将轮胎废料转化 究领域是GTR作为水泥、混凝土和沥青改性剂的使
为混合气体；混合气体主要由一氧化碳、二氧化碳和 用。GTR提高了混凝土的抗裂性，降低了其密度，并
轻质碳氢化合物组成。合成气可以为各种燃料和化学 有利于热、声和振动吸收性能。将GTR与沥青混合可
品的电池或涡轮机提供能量。气化的优点包括高转化 以提高道路的性能和使用寿命，因为它可以降低车辆
性能和能源效率（约34%）。此外，可以使用成熟的 的噪音，提高抗裂性，提高驾驶舒适性。最后，在污
技术去除合成气污染物。然而，气化比热裂解需要更 泥处理厂中，由于硫醇和其他能够固定金属离子的硫
高的温度（1200℃至1500℃）。 残留物的存在，GTR床可以吸附有机溶剂、汞（II）

1.3 研磨 和其他重金属。
研磨技术旨在减小废橡胶的尺寸，以生产出不同
尺寸（目数）的橡胶粉，用于多种用途。以机械方式 2 橡胶脱硫
减小废橡胶部件尺寸的常用研磨技术有环境研磨、湿 消费后橡胶的脱硫对于橡胶废物管理是最理想的
式研磨和低温研磨。 （图1）。脱硫将三维互连、不溶、不可熔的热固性
研磨橡胶的应用包括机械研磨，可生产出不同网 聚合物网络转化为基本上热塑性的网络，同时理想地
眼尺寸的橡胶碎屑和磨碎橡胶，尤其适用于土木工程 保持原橡胶的相同性能，然后加工并重新硫化成新产
和制造业。 在所有橡胶类型中，轮胎橡胶（GTR）的 品。因此，橡胶脱硫是解决废橡胶问题，同时节省原
应用最为广泛。它被用于生产游乐场的地面覆盖物、 始材料资源的最有前途的技术。
地板覆盖物的下层、人行道地砖、农业用途的地膜、
运动场地（如跑道）、防撞栏和减震器，还可用作沥
青改性剂和轻质填料。 此外，切碎的橡胶、橡胶屑和
磨碎的橡胶还可用作沥青改性剂和轻质填料。 聚乙烯
（PE）、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）和聚氯乙烯
（PVC）可被制成挤出和模塑产品，其物理和机械性
能取决于基体的性能，也取决于 GTR 的作用、粒度、
分散度以及 GTR 与基体之间的界面相互作用。
此外，GTR 还可与原生橡胶共混，用于生产传送
图1 橡胶脱硫技术
带、鞋底和鞋跟、模压和挤压型材、汽车垫、管材、
密封板、床垫、电池盒和其他硬质橡胶制品。然而， 一个多世纪前就有文献记载了对废橡胶进行脱
在原生橡胶中直接加入 GTR 通常会降低其机械和粘 硫的第一次尝试。从那时起，开发的许多脱硫技术大

弹性能，尤其是拉伸强度和断裂应变。这是因为 GTR 致分为两类：物理脱硫和化学脱硫。物理技术包括机

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