廢舊橡膠再生劑的改進(jìn)與機(jī)理的探究

崔華松 李雪松

淄博市新材料研究所，山東淄博 255000

廢舊橡膠再生劑從發(fā)明出來開始便一直處于一種中低水平階段，很長一段時(shí)間沒有實(shí)質(zhì)上的突破。但是如果廢舊橡膠再生劑能夠有實(shí)質(zhì)上的突破，那么必然會(huì)給中國經(jīng)濟(jì)以及人民生活帶來巨大的改變和方便。因?yàn)樵偕膹U舊橡膠在原本的橡膠制品上加工而成，能夠重新使用，并且由于它的種類很多，所以部分能夠代替橡膠制品所能發(fā)揮的作用，從而能夠有效節(jié)省有限的資源并且改善某些橡膠制品的性能。眾所周知，中國是一個(gè)極其缺乏橡膠制品的國家，我國大部分的橡膠制品的來源都是進(jìn)口國外的原生橡膠，難以自己大批量的生產(chǎn)，所以一旦國外對(duì)我國的橡膠進(jìn)口來源進(jìn)行阻攔，那么這必然會(huì)對(duì)我國的經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)運(yùn)行產(chǎn)生劇烈的動(dòng)蕩。因此，必須有效處理廢舊橡膠，從而穩(wěn)定我國經(jīng)濟(jì)，改善我國環(huán)境，改善我國人民的經(jīng)濟(jì)生活，而且廢舊橡膠再生劑一直都是國際上重要的生產(chǎn)原料制品，它可以在一定程度上緩解天然橡膠的大量匱乏，而且還可以回收廢舊橡膠制品，從而達(dá)到對(duì)環(huán)境的保護(hù)。

1 廢舊橡膠再生劑的研究的必要性

我國現(xiàn)在不僅僅是農(nóng)業(yè)大國，更是工業(yè)大國。如今，工業(yè)化發(fā)展迅速，對(duì)各種工業(yè)原料的需求量也在不斷的提升，橡膠就是其中的重要原料之一。但是與外國相比，由于我國的工業(yè)化體系不是特別完善，所以橡膠廢棄物的排放量也是相當(dāng)大的。如果我們能研究出一整套的環(huán)保廢棄橡膠再利用的方法，不僅可以緩解資源短缺問題，減少對(duì)外國橡膠的依賴性，讓我國在進(jìn)口上不再處于被動(dòng)地位，還可以保護(hù)環(huán)境，減少污染。但是在廢舊橡膠再生劑的生產(chǎn)過程中仍然存在大量問題，比如廢舊橡膠無法真正完全的回收，而且橡膠在廢舊之后短時(shí)間內(nèi)無法在地下溶解，如果不能及時(shí)回收，就會(huì)給土地造成不可估量的污染。再加上橡膠帶來的污染絕對(duì)不比塑料袋帶來的白色污染小，所以一定要對(duì)廢舊橡膠再生劑進(jìn)行實(shí)質(zhì)上的改進(jìn)，才能從本質(zhì)上改善我國的天然橡膠缺少問題以及環(huán)境污染問題，從而更好的利用寶貴的橡膠資源。

2 廢舊橡膠再生劑的研究現(xiàn)狀

廢舊橡膠的原料很豐富，輪胎、廢舊皮鞋、膠鞋，以及各種橡膠制品的剩余料都可以進(jìn)行廢物再利用。但是，這種技術(shù)很難控制和把握。首先，因?yàn)槠渲械囊恍┰蠈?duì)溫度，機(jī)械設(shè)備的要求比較高，所以需要技術(shù)人員擁有超高的思想道德素質(zhì)和科學(xué)文化素質(zhì)。其次，廢舊的橡膠如果不能及時(shí)的轉(zhuǎn)化為新資源，會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生極大的污染，同時(shí)會(huì)通過空氣傳染各種疾病，對(duì)人類的生產(chǎn)生活，以及動(dòng)植物的生長產(chǎn)生不良的影響。

3 廢舊橡膠再生劑的改進(jìn)措施

廢棄橡膠再生劑在研究的過程中能夠有效的處理“黑色污染”，根據(jù)筆者的工作經(jīng)驗(yàn)和了解，共總結(jié)出以下改進(jìn)措施。

以廢舊的輪胎為例，它在廢舊橡膠中所占的比重最大，所以人們關(guān)于它的廢物再利用研究的也最為廣泛，所以它的再利用率還是比較高的。但是其它廢棄物的利用率很低，需要我國技術(shù)人員再努力突破。廢舊橡膠的再生簡單來說，就是使廢舊橡膠在物理或者化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法下，將其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的某些元素保持不變，對(duì)某些元素重新排列組合，且保證對(duì)橡膠的原始屬性不產(chǎn)生任何的破壞，使得橡膠可以再次進(jìn)行回收與利用。下面，我們就來討論一下，廢舊橡膠在物理，化學(xué)以及生物層面的不同的恢復(fù)原始屬性，進(jìn)行回收再利用的方法。

3.1 物理再生方法

物理再生一般不會(huì)破壞物質(zhì)屬性的本質(zhì)結(jié)構(gòu)，舉個(gè)簡單的例子：一根完整的火柴在被人折斷后，它就經(jīng)歷了人為的物理操作。火柴還是火柴，但是在形狀、大小等外觀上已經(jīng)發(fā)生了變化。物理再生通常會(huì)使用機(jī)械輔助，用簡單的溫度變化使得廢舊橡膠再生產(chǎn)，還有我們比較熟悉的光波方式。其中的機(jī)械粉碎再生對(duì)溫度把握的要求極其高，因?yàn)樗袃煞N粉碎方式，一是常溫粉碎，二是低溫粉碎。兩者的操作方法不盡相同，所需注意的事項(xiàng)也都不一樣。所以操作人員一定要要認(rèn)真仔細(xì)，不能馬虎大意，出現(xiàn)任何紕漏。這兩種方式優(yōu)缺點(diǎn)并存，且同時(shí)在貯藏、運(yùn)輸方面存在到目前為止難以有效解決的問題。二者做比較，有的投資小，但是效率低下；有的效率高，但是投資巨大，小企業(yè)根本無力承擔(dān)，一旦效益不好，隨時(shí)有倒閉的危險(xiǎn)。

3.2 光波再生方法

微波再生方法可能對(duì)于大多數(shù)人來說不是很了解。它不是化學(xué)再生，也不是機(jī)械再生，而是利用脫硫的方式，將C-C鍵的排列組合切斷。所以用這種方式再生出來的橡膠在屬性上是最接近原始橡膠的。且這種方法基本無污染，對(duì)于環(huán)境的破壞也極小，是我們比較推崇的方式。活性劑和軟化劑等的混合物組成再生劑。De-link 再生劑的再生機(jī)理是一般物理再生，人為的雖然可以組成但是不如天然的好，物理再生是在40C以下引發(fā)質(zhì)子交換，與S-S鍵反應(yīng)，不與C-C鍵反應(yīng)，這種反應(yīng)也有好處，我們可以把再生劑充分的利用起來，這樣對(duì)橡膠也有好處，因?yàn)檫@樣能夠很好地保持橡膠主鏈大分子量，而且使硫化網(wǎng)絡(luò)發(fā)生斷裂。同時(shí)，由于De limk 再生劑中含有大量的硫化劑.促進(jìn)劑等，這些硫化劑和促進(jìn)劑已經(jīng)足以幫助再生橡膠重新硫化，所以再生膠料重新硫化時(shí)可以不用再添加其它助劑，而且如果再添加一些助劑就會(huì)破壞再生橡膠的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。而不用添加任何再生劑的再生橡膠質(zhì)量比較好。而且這樣該再生劑也可用于工廠中焦燒膠料的處理，從而產(chǎn)生少許的污染物，而不會(huì)重度污染環(huán)境。在再生過程中，要是想提高再生膠的粘附性和物理機(jī)械性能，可以適當(dāng)?shù)奶砑右欢康幕瘜W(xué)藥劑，這樣使再生橡膠更好的被利用起來，從而提高再生橡膠的市場價(jià)值。

3.3 植物可再生劑

再生劑可再生資源RRM （Renewable resource Material） 是印度的研究人員開發(fā)的一種植物產(chǎn)品，就是從植物中提取一些元素去組成一些再生劑，并與其它化學(xué)元素結(jié)合從而進(jìn)行再利用。植物再生劑從根本上來源于植物，所以是一種可再生資源，主要成分為DADS（二硫化二烯丙基）以及其它的成分，還包括環(huán)狀一硫化物、多硫化物、各種二流化物以及砜類化合物。專家說沒有污染就是可再生廢舊橡膠最大的優(yōu)點(diǎn)，橡膠本來污染性就大，現(xiàn)在利用植物生產(chǎn)的廢舊再生橡膠沒有污染，這不免受到橡膠商家的喜愛。而且，國家對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益看重，一些企業(yè)面對(duì)轉(zhuǎn)型，現(xiàn)在生產(chǎn)出了無污染的可再生橡膠，不免讓一些廠家對(duì)再生橡膠產(chǎn)生出極大的興趣。RRM 再生劑作為一種天然植物再生劑不僅給生產(chǎn)廠家?guī)淼木薮蟮睦麧櫼步o人們帶來了方便，因?yàn)槭侵参锷a(chǎn)，而植物又是純天然無公害的，所以生產(chǎn)的再生橡膠也是無污染的，這就使再生的廢舊橡膠具備了可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)勢。這也使國家減輕了環(huán)境壓力，近年來，我國的環(huán)境問題受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，所以，這個(gè)廢舊再生產(chǎn)的橡膠在一定程度上也解決了橡膠污染環(huán)境的問題，使我國在世界上的話語權(quán)不斷上升，國際地位也隨之上升，讓我國為保護(hù)環(huán)境貢獻(xiàn)了一份力量。同時(shí)，其它植物再生劑的利用，由于植物再生劑有無污染、無毒，而且植物生產(chǎn)安全的優(yōu)點(diǎn)，我國的科學(xué)研究學(xué)者在此方面也進(jìn)行了大量的研究開發(fā)，不斷的用植物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以達(dá)到理想的結(jié)果。

3.4 再生橡膠的利用

廢舊橡膠可作為一些簡單的燃料，污染小。也可以用于制做一些公共的場地，例如操場。近年來由于一些高校反應(yīng)有毒的橡膠制作的操場使學(xué)生中毒，所以這個(gè)再生橡膠可以避免好多問題，學(xué)生的身體健康也得到了保障。還可用于生產(chǎn)老年人健身的一些設(shè)施，可以提供健康的器材。還有就是瀝青鋪路，健康的橡膠可以使人們更好的生活。可生產(chǎn)一些熱塑料彈性產(chǎn)品，好的橡膠產(chǎn)品使人們用的放心。

4 結(jié)語

總之，可再生能源的開發(fā)與利用已經(jīng)成為全社會(huì)共同關(guān)注的熱點(diǎn)問題。為了適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的號(hào)召，在橡膠再生劑開發(fā)和研究方面應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)技術(shù)投資和專業(yè)人員的支持，創(chuàng)新開發(fā)思路，解放思想，加強(qiáng)對(duì)于可再生能源利用的重視程度，通過科學(xué)的手段與方法，將上述的開發(fā)利用手段融入其中，更好地推進(jìn)我國廢舊橡膠再生劑的改進(jìn)與發(fā)展。

[1] 丁林林.廢舊橡膠新型再生方式的研究[D].北京化工大學(xué)，2014.

[2] 王曉強(qiáng).再生橡膠的制備及結(jié)構(gòu)與性能的研究[D].青島科技大學(xué)，2012.

[3] 張靜，馬瑞剛，郝彥忠.廢舊橡膠再生還原技術(shù)[J].特種橡膠制品，2011（6）：62-64，67.

[4] 鄭柳萍，陳文韜.常溫環(huán)保型硫化橡膠再生劑的成分分析與應(yīng)用[J].福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011（2）：68-71.

[5] 周彥豪，尚貴才，胡麗萍，等.廢舊橡膠再生劑的改進(jìn)與機(jī)理的探討[J].橡膠科技市場，2013（12）：10-11.