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产品应用丨轮胎回收的技术与探索

2022.09.02

 

轮胎橡胶物理循环应用探索

自然资源重复不息的循环被称为“再循环”(recycling),例如水资源的“地表水-水蒸气-云-水珠-地表水”就是一个典型再循环。并非所有的资源都能顺利地实现在循环,如金属的在循环需要通过熔炼,橡胶的在循环则难度更大,因为废胶在初次加工中已经历过交联,要回复到原状,非解除其交联结构不可。

目前已有的橡胶在循环分为两类:物理循环和化学循环。不同国家根据各自的国情,对橡胶再循环的选择各有侧重。例如,美、欧、日等工业化发达国家,都以TDF和热解为主。而我国仍以再生胶及胶粉等传统内容为主体。原因是我国橡胶资源相对匮乏,所用生胶45%依靠进口,如果能扩大再生胶和胶粉的应用,可取代部分生胶,则每年由此节省的外汇将相当可观。

 

轮胎橡胶回收工艺

 

 

最常见的物理循环工艺,是指将废旧轮胎粉碎到一定尺寸(~100*100mm),接着通过研磨达到~1-4mm,得到橡胶颗粒后,再以低温研磨的方式最终得到尺寸不等的橡胶粉末(胶粉)。

低温研磨的工艺相比于常温研磨,所得的粒子更光滑规则,纤维含率和铁含率更低,且细度更高。不同细度的胶粉适用范围也有区别。10目以下的胶粉被应用于运动场地;10-30目的胶粉则用于沥青橡胶、室内地板、轨垫等场合;而40目以上的胶粉常见于轮胎胶、热塑性弹性体的改性中。

轮胎橡胶在ABS中的利用

 

 

前文所述的轮胎橡胶一般是合成橡胶,其主要成分为丁基橡胶。其分子结构与最常见的通用工程塑料——ABS的橡胶颇为相似。有研究者[1]对ABS和脱硫橡胶进行比较,结果发现脱硫的废旧轮胎橡胶的热起始分解温度与 ABS 相似,都发生在 422℃左右。

进一步的,将15份脱硫的废旧轮胎橡胶加入ABS中,无论是何种加工工艺,复合材料的冲击性能均出现显著下降。但在ABS-轮胎橡胶复合材料中添加适量的后,发现复合材料的冲击性能显著上升。因此,研究者认为SEBS是一种有效的增容剂;废旧轮胎橡胶的加入似乎是提高再生轮胎橡胶价值的最佳方法,因为与化学脱硫橡胶相比,它需要的准备工作更少。

 

轮胎橡胶的化学循环

普利司通公司具有一项独有的废轮胎化学回收技术。该技术路径如下:首先经过低温研磨得到轮胎橡胶粒,然后通过专用催化剂技术将轮胎橡胶分解为异戊二烯(异戊二烯是合成橡胶的关键原料),最后以化学合成和加工技术得到崭新的轮胎,实现报废轮胎的真正循环。