[發明專利]廢橡膠再生環保方法

在審

• 申請號: 201710314758.6
• 申請日: 2017-05-06
• 公開（公告）號: CN107033385A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 李紹通
• 申請（專利權）人: 洛陽和夢科技有限公司
• 主分類號: C08J11/10
• 分類號: C08J11/10;C08L21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及廢橡膠再生環保方法，屬于廢橡膠資源回收再生利用領域。

背景技術

我國是橡膠使用大國，大量的橡膠在使用后造成了十分嚴重的環境污染，并且是對資源的嚴重浪費。僅2016年度我國的輪胎產量已經達到9.4億條，廢輪胎超過1.3億條，加強對廢橡膠資源的有效回收利用，能夠在環保、資源、收益等方面均取得巨大回報，促進廢橡膠的合理、高質量回收是十分重要的。

橡膠再生方法大體上可以分為三類：物理再生、化學再生和微生物再生。

1、物理再生技術

物理再生是利用外加能置，如力、熱力、冷力、微波、超聲波、射線能等，使交聯橡膠的三維網絡破碎，形成具有流動性的再生膠。

(1)微波再生。微波脫硫法是一種非化學、非機械的一步再生法，它是利用微波能置切斷硫硫鍵（S-S)、硫碳鍵（S-C)而不破壞碳碳鍵（C-C）,從而達到再生的目的。因為微波能量是可控的，各種化學鍵的鍵能不同，斷裂時需要的能里也不同，所以微波能斷鍵是有選擇性的，用這種方法生產的再生膠性能接近原膠。

(2)超聲波再生。利用超聲波也能夠選擇性地破壞交聯鍵而保留分子主鏈，使硫化橡膠達到再生的目的。在硫化橡膠的超聲波脫硫過程中除了破壞三維網狀結構外，也導致了部分大分子鏈C-C鍵的斷裂，因此還有必要進一步研究，以提高超聲波脫硫的選擇性，只有有選擇地破壞化學鍵，才能最大限度地保持原膠性能。

(3)電子束再生。電子束輻照再生方法是利用丁基橡膠(IIR)獨有的對射線敏感的特征，借助電子加速器產生的高能電子束，對其產生化學斷鍵一解聚效應，使之獲得再生。

(4)剪切流動場反應技術。剪切流動場反應控制技術不使用化學藥劑，通過對廢橡膠施加熱能、壓力和剪切力，使硫化膠的硫鍵發生斷裂，從而生成性能穩定且有塑性的再生膠。

2、化學再生技術

化學再生就是在一定的溫度和溶劑氛圍條件下，化學助劑與廢膠中的硫-硫鍵（s-s)作用，使硫鍵斷裂，生成具有流動性的再生膠。常用的方法為油法、水油法和動態脫硫法，脫硫效果明顯。但在高溫條件下，硫-硫鍵（S-S)也易斷裂，往往會生成許多小分子碎片，使再生膠的性能下降。加上高溫裂解和廢膠中小分子的揮發，會對大氣和水源造成極大的污染。縱觀廢橡膠的再生歷史，有效的再生劑有以下幾種：

(1)二硫化物、硫醇二硫化物和硫醇再生劑，主要有二硫化二苯、二硫化二芐和丁硫醇等。這些物質均含有活性硫，在熱和機械能的作用下，可催化斷裂S-S鍵、S-C鍵，但也有斷裂C-C鍵的可能，所以用此類再生劑再生廢橡膠效果顯著，但性能保持率不高，且二硫化物和硫醇等有難聞的氣味，對環境也存在一定的污染，近年來應用逐漸減少。

(2)無機化合物。金屬鈉可以使硫化膠得到再生。將膠粉懸浮于甲苯、環己烷等溶劑中，在300℃高溫，金屬鈉存在的條件下隔氣處理，可使單硫鍵、雙硫鍵和多硫鍵斷裂。但是金屬鈉是活潑金屬，在環境條件下易發生激烈的化學反應，且反應過程不易控制。隔氧處理的反應條件也比較苛刻，另外，生成的硫化鈉以及剩余的溶劑會對環境造成污染。

(3)RV還原再生劑，RV橡膠再生劑是一種再生膠新技術，其基本原理是采用一種化學劑使其與S-S鍵反應，而不破壞C-C鍵，使硫化網絡斷裂。

(4) 再生資源(RRM)再生劑，印度的研究人員開發了以一種植物產品作為再生劑的技術，即利用可再生資源(RRM)作為再生劑。在國內，劉安華等入從大蒜、橘子皮等植物產品中提取了一種植物再生劑用子廢橡膠的再生，也獲得了較好的效果。天然植物再生劑利用了可再生資源，具備了可持續發展的條件，對黑色污染的治理以及橡膠資源的回收利用具有長遠意義。

3、微生物再生技術

微生物脫硫就是減少硫磺的氧化或者硫磺交聯，使廢橡膠粉末表面降解或者改性。用微生物脫硫具有成本低和不污染環境等優點。但是，微生物脫硫的商業化路稈還很長。

另外，將聚合物涂料用于膠粉的表面處理或活化，能夠提高膠粉和橡膠或熱塑性基體的黏合稃度。表面處理工藝可以使膠粉應用在高附加值的場合。采用含有交聯劑的可交聯聚合物包覆膠粉的表面處理工藝已在美國和荷蘭商品化，分別稱為Tirecvle和Surcrum。用反應性氣體處理膠粉，摶制膠粉的表而氧化產生極性基團，可以使膠粉與膠粘劑如聚氨酯具有更好的相容性，美國的Vistamer已商品化。