Page 50 - 《橡塑智造与节能环保》2024年6期

节能环保新技术与产品

天内，真菌促进了硫化键的断裂，使橡胶中的硫含量 了更高的脱硫率；而生物处理虽然更具选择性，但仅
降低了29%，从而表现出木质素分解担子菌在橡胶生 限于颗粒表面。含有生物脱硫GTR的共混物的机械性
物脱硫方面的潜力。 能与含有非脱硫GTR共混物的力学性能相当；而超声
尽管关于橡胶生物脱硫的研究论文越来越多，但 波处理后的GTR表现出最大的机械性能改善，达到一
该技术的商业开发目前仅由少数中小型公司进行。例 定的超声波振幅。
如，英国的Recircle公司将细菌脱硫应用于各种类型的 3.9基于合成橡胶的混合物
天然和合成研磨剂，产生再硫化的中间体。 脱硫橡胶也可与不同的合成橡胶混合。Valentini

3.7 脱硫橡胶的应用 等研究人员将不同量的卡车轮胎的脱硫和非脱硫再生
最成熟的脱硫或再硫化弹性体途径是生产聚合 橡胶与原始三元乙丙橡胶复合，并用偶氮二甲酰胺使
物混合物：即将脱硫橡胶与一种或多种聚合物物理混 所得胶料膨胀。脱硫颗粒被更好地封装在EPDM基体
合。与纯聚合物相比，生产聚合物共混物旨在提高性 中，并表现出更好的界面粘附性，这可能是由于再硫
能；即，获得具有额外或改进的物理和机械性能的材 化，其中典型表征脱硫橡胶的自由交联位点可以与
料，或最小化原始性能的损失，同时降低成本或提高 EPDM形成连接。在所有研究的组合物中，与纯膨胀
可加工性。因此，聚合物共混是一种无需花费成本制 三元乙丙橡胶相比，膨胀三元橡胶/再生橡胶共混物的
造新分子就能获得额外性能的方法。 拉伸和抗冲击性表现突出了归一化总吸收能、归一化
未硫化橡胶和脱硫橡胶可以成为许多不同胶料的 冲击强度和断裂伸长率的显著提高，尤其是在脱硫橡
一部分。这些基于弹性体的共混物可分为两种类型： 胶含量为20wt%的情况下。因此，制备含有大量脱硫
（i）由两种或两种以上类型的弹性体组成的共混物， 橡胶的膨胀三元乙丙橡胶被证明是降低成本、提高橡
以及（ii）由热塑性相和弹性体相制成的共混物。当主 胶制品性能和环境可持续性的实用途径。
相为弹性体时，后者被称为热塑性弹性体（TPE）， 其他研究人员报告称，在将 GTR 和 SBR 碎料引
当主相是热塑性塑料时，称为增韧塑料。 入原始 SBR 之前，可先使用微波工艺对其进行脱硫
尽管如此，对脱硫橡胶进行再硫化比硫化原胶更 处理。与未脱硫胶粉的共混物相比，脱硫显著提高了
复杂，因为脱硫可能以难以准确预测的方式改变了橡 共混物的性能。Karabork等人在具有脱硫GTR的复合
胶的性质。 材料上测量到445%的断裂应变，而在具有未处理GTR

3.8 基于天然橡胶的混合物 的合成材料上仅测量到217%的断裂应力。这是由于处
对于脱硫橡胶，最受关注的是NR基共混物和复 理后的GTR和周围基质之间的界面相互作用得到了改
合材料。例如，Joseph等人在双辊开炼机中通过剪切 善，扫描电子显微镜（SEM）的观察结果证实了这一
对炭黑填充NR进行机械脱硫。为了模拟报废橡胶零件 点。
的回收，Joseph等人对在70℃和100℃下老化数天的硫 其他研究人员对低温机械无化学脱硫（LTMD）

化试品进行了研究。然后将脱硫橡胶以85/15、75/25 和传统的高温常压脱硫（HTAD）进行了比较，以回
和60/40的比例掺入原始NR中，并在共混过程中加入 收混有添加剂的废橡胶粉，然后将回收的橡胶与全地
不同量的填料。通过添加填料、改善机械脱硫和回收 形车（ATV）胎面橡胶混合后进行再硫化。他们注意
NR中的化合物优化来调整共混物的性能。其他研究人 到，LTMD 不仅能产生更高的脱硫率，而且即使不添
员制备了包含高达50 份的机械脱硫和非脱硫GTR原始 加额外的添加剂，脱硫后的混合物也能获得更高的机
NR的共混物，并证明了脱硫对最终材料机械性能的重 械性能。
要性。 3.10 与热塑性塑料的混合物
进一步的工作比较了不同的脱硫策略对最终共混 脱硫橡胶可用于全弹性体共混物和橡胶/热塑
物性能的影响，因为每个脱硫过程都会影响橡胶的结 性化合物。它已与多种热塑性塑料共混，包括聚
构，从而影响最终共混物的性能。Mangili等研究人员 丙烯（PP）、高密度聚乙烯（HDPE）、共聚聚酯
、超声波和生物脱硫，将脱硫剂以 （COPE）和聚苯乙烯（PS）。
比较了GTR的scCO 2
10份的浓度混合到纯NR中。超声波法和scCO2法产生 将废旧橡胶轮胎粉末与不同比例的聚丙烯混合进

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