Page 49 - 《橡塑智造与节能环保》2024年6期

节能环保新技术与产品

断裂，因此脱硫剂会渗透到材料中进行脱硫。 用。为了降低工艺温度并提高脱硫的生态可持续性，

3.5 化学脱硫 2-丁醇可以部分用松节油液体取代，尤其是可再生资
自20世纪60年代开始应用的化学脱硫目前是最 源衍生的a-萜品醇。
难使用的脱硫方法之一。它使用各种有机和无机化合 深度共晶溶剂（DES），如氯化胆碱（ChCl）或
物，选择性地破坏碳-硫和/或硫-硫键。一般来说，热 氯化锌与尿素、对甲苯磺酸或甘油的混合物，也被提
能和机械能的供应可以加速处理进程。大多数化学脱 议作为脱硫剂，特别是与超声波工艺相结合。这些溶
硫方法都是间歇过程，其中经过研磨的废橡胶与化学 剂可广泛调节，不易燃，并且具有低挥发性和毒性。
试剂在受控的温度和压力下混合。可以使用许多类 离子液体（ILs），如鏻、咪唑鎓和吡咯烷鎓盐，
型的化合物，如硫化物、硫醇、胺基化合物、无机溶 由于其高导电性、高热稳定性、低易燃性和低挥发
剂，如丙烷-硫基哌啶、三苯基膦（PPhõ）、亚磷酸 性，也被添加到物理和化学脱硫过程中。离子液体不
三烷基酯、氢化铝锂和甲基碘，有机溶剂，如醇类和 仅比其他溶剂更安全、毒性更小，而且可以溶解多种
酮类，以及离子液体。 化合物，其性质与所选的阳离子和阴离子相适应。
化学脱硫的缺点与化学品的毒性有关。这个问题 离子液体已能单独使用或与其他处理方法结合使
可以通过使用毒性较小、更环保的非硫化剂来部分缓 用。此外，离子液体作为 NR 中的脱硫化剂（如三己
解，这些非硫化剂正在研究中，但尚未广泛融合。化 基（十四烷基）氯化磷或 N,N-二辛基溴化亚咪唑与
学脱硫反应是复杂的，并不是所有涉及的溶剂都能完 格拉布斯催化剂结合使用），在生产乙酰氧基聚异戊
全掌握。橡胶脱硫中最广泛使用的化学品是硫化物和 二烯等低聚物时被证明是有效的，而且生产效率很高
硫醇，如二硫化物（如DD、硫代酚及其锌盐）、硫醇 （95% 和 99%）。

胺试剂、氢氧化物或氯化烃，通常以0.5wt%～10wt% 3.6 生物脱硫
的浓度添加。 虽然硫化材料能抵抗微生物的攻击，但有可能促
基于胺的脱硫方式于2003年由Van Duin等研究人 进生物脱硫，即细菌和真菌等微生物选择性地破坏硫
员发现并获得专利。他们的工作表明，胺可能有助于 键。然而，生物技术脱硫工艺仍远未在工业上应用，
高温脱硫，而高温脱硫主要是自由基脱硫。他们还证 存在一定的局限性，如脱硫率、细菌污染风险和部件
明，该处理优选用0.1wt%～15wt%的胺化合物进行， 表面的局限性。
并且仅对至少具有a-H原子的胺起作用，其主要通过 科学文献中包含了在GTR、NR和乳胶等橡胶基
断裂来降低交联密度。硫化物和硫醇，也是胺基化学 材上进行细菌脱硫的各种实例。事实证明，在好氧或
品，通常与其他脱硫处理结合使用。 厌氧环境中，这一过程对几种细菌是可行的，如鞘氨
Dijkhuis等研究人员采用十六烷基胺（HDA）作 醇单胞菌、脂环杆菌、脱硫戈登氏菌、诺卡氏菌、红
为三元乙丙橡胶热脱硫剂，并报道了在225℃至275℃ 球菌和cerus芽孢杆菌。对于厌氧细菌脱硫，研究人员
的温度范围内，即使二硫键和多硫键被裂解，交联密 使用了硫还原菌；而在好氧脱硫过程中，硫被氧化，
度也能降低50%。然后将硫化胶与原始EPDM共混， 在橡胶表面产生砜基。报告显示，在30℃下，反应时
与原始硫化胶相比，再硫化材料显示出良好的机械性 间为1至30天，试品中的硫含量降低8%至30%，从而
能。十六烷基和其他胺如四亚乙基五胺（TEPA）也可 产生部分脱硫的产物，该产物可以再硫化成与原始橡
以与超声波或机械脱硫方式相结合，并允许在较低的 胶具有相似或改进的机械性能的材料。
温度下进行处理。 另一种类型的生物脱硫方法是真菌。Bredberg等
近几十年来，已经开发了其他催化剂，无机和 人对三种白腐真菌（即Pleurotus sajor caju、Trametes
无硫有机催化剂。它们包括丙烷硫醇/哌啶、Grubbs催 versicolor和Recinicum bicolor）降解Poly-R478进行
化剂、PPhʒ、亚磷酸三烷基酯、氢化铝锂、甲基碘、 了真菌脱硫研究。研究表明，双色蘑菇具有最高的
1,8-二氮双环[5.4.0]壬-癸-7-烯（DBU）和过氧化苯 降解效率和与橡胶基质中硫氧化速率成比例的生长
甲酰（BPO）。 速率。在另一项研究中，白腐担子菌Ceriporiopsis
另一种有机溶剂2-丁醇在200℃和350℃之间使 subvermospora在木材介质上降解硫化NR片材。在200

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