文献综述

1.1背景及现状

废旧橡胶主要来源于废轮胎、胶管、胶带、胶鞋、密封件、垫板等工业制品, 其中以废旧轮胎的数量最多, 此外还有橡胶生产过程中产生的边角料。随着工业的迅猛发展, 废旧橡胶的数量越积越多, 会造成严重的环境污染; 因此, 废旧橡胶回收利用已上升为全球性的战略问题, 而我国是橡胶工业大国, 也是废旧橡胶产量大国, 因而废橡胶回收利用也是我国面临的重大问题。将废旧橡胶回收利用对环境不会造成二次污染, 既适应可持续发展的要求, 也可带来客观的经济效益。我国废旧橡胶利用主要分为三大块: 轮胎翻新、胶粉生产、再生胶生产。其中, 发展最快的是再生胶产业, 其利用的废橡胶已达到总利用量的80%, 从再生胶的作用看, 再生胶不仅具有良好的工艺性能, 而且有较好的物理机械性能, 可以根据橡胶烃和其合成胶成分的恢复含量分别替代部分天然橡胶和合成橡胶。因此再生胶与天然橡胶、合成橡胶并列为橡胶工业的原料。对于废旧橡胶回收利用, 在国内外都引起了广泛的关注, 对废旧橡胶的脱硫生产再生胶的研究也十分活跃, 己经取得了一些重要的研究结果。

据统计我国目前再生胶生产能力已超过500万t ， 再生胶生产企业达1 000余家， 生产能力在万吨以上的企业约为100余家，再生胶产量占全世界总产量的80%以上， 我国已成为世界最大的再生胶生产国。目前国内生产再生胶采用的方法有油法、水油法和高温高压动态脱硫法， 油法和水油法由于生产效率低、再生效果差，而且有废水污染，现已基本淘汰，到2009年我国90%以上的再生胶是由高温高压动态法生产的。高温高压

动态法是我国借鉴德国技术并创新改进的新工艺，其特点是：脱硫温度高，可达2 2 0 ℃，在脱硫过程中物料始终处于运动状态，简化了工艺，从根本上解决了废水污问题。2005年，我国又自主创新发明了第二代动态脱硫技术，生产出高品质的复原橡胶；2008年，我国发明了常压脱硫技术，进一步降低能源消耗， 并解决了二次污染问题； 同时我国的丁基再生胶、三元乙丙再生胶和氯丁再生胶的生产技术均达到世界先进水平。 随着工业的迅猛发展, 废旧橡胶的数量越积越多, 造成严重的环境污染; 因此, 废旧橡胶回收利用已上升为全球性的战略问题, 而我国是橡胶工业大国, 也是废旧橡胶产量大国, 因而废橡胶回收利用也是我国面临的重大问题。将废旧橡胶回收利用对环境不会造成二次污染, 既适应可持续发展的要求, 也可带来客观的经济效益,因此废旧轮胎橡胶的回收利用是建设资源节约型和环境友好型社会重要的研究课。

废旧橡胶主要来源于废轮胎、胶管、胶带、胶鞋、密封件、垫板等工业制品, 其中以废旧轮胎的数量最多, 此外还有橡胶生产过程中产生的边角料 ^[1]。

目前报道的橡胶脱硫方法大体上分为两类：物理脱硫和化学脱硫。物理脱硫是利用外加能量，使交联橡胶的三维网络破碎为低相对分子质量的碎片，如微波脱硫、超声波脱硫等。化学脱硫是利用化学助剂，如有机二硫化物、硫醇、碱金属等，在升温条件下，借助于机械力作用，使橡胶交联键破坏，得到再生胶；此外，还有生物脱硫法等 ^[2]。

废旧橡胶的再生，就是借助化学助剂或其他能量打断橡胶结构中的C#8212;S键和S#8212;S键而不破坏C#8212;C键，从而有选择地破坏橡胶的三维网络结构而不引起大分子链断裂，生成在热塑状态下具有流动性的再生胶。目前广泛采用再生胶的生产方法有油法、水油法及高温高压动态脱硫法，但这些方法都存在生产流程长、能源消耗大、环境污染严重等缺点，因此近年来，许多清洁环保的再生新工艺应运而生，以下是一系列废旧橡胶再生新技术 ^[3]。

1.2新脱硫工艺

废旧橡胶主要来源于废轮胎、胶管、胶带、胶鞋、密封件、垫板等工业制品, 其中以废旧轮胎的数量最多, 此外还有橡胶生产过程中产生的边角料 ^[1]。