Page 43 - 《橡塑智造与节能环保》2025年10期

技术与装备

表2 2022-23年度轮胎产量及其他橡胶损耗计算数据信息
乘用胎（1） 卡车/巴士(2) 轻型商用车(3) 2/3-轮车(4) 拖拉机(5) OTR(6) 其它(7)
数量庞大/无法一一列举 10.00-20/11.00-20 7.50.16/8.25-16
轮胎产量（百万/条） 58.24 21.00 11.11 114.63 10.38 2.22 0.47
轮胎重量（平均公斤） 7.00 56.00 24.00 3.50
总吨位（吨） 407680 1176000 266640 401205
平均新胎厚度（毫米） 7.00 19.00 15.00 5.00
胎面重量（平均公斤） 3.50 22.00 16.00 1.50
总吨位（公吨）胎面 203840 462000 177760 171945
剩余新胎厚度（毫米） 1.60 2.00 2.00 1.00
新胎厚度损失（毫米） 5.40 17.00 14.00 4.00
胎面重量损失（平均公斤） 2.70 19.68 14.93 1.20
橡胶损失（吨） 157248 413280 165872 137556
总计（1+2+3+4） 716766.54

橡胶损失总量累计达873,956吨。此数据未包含拖 与橡胶结合但未完全固化。大量游离化学物质（尤其
拉机轮胎、工程轮胎及其他小尺寸轮胎。因此，实际 是硫、氧化锌、芳香加工油、抗氧化剂等游离化学物
总量远高于此。然而，拖拉机轮胎和工程轮胎不用于 质可能进入大气，随后与大气中的湿度及臭氧发生反
公路行驶，它们主要应用于农业、采矿和建筑领域， 应，可能形成多种物质：如二氧化硫（SO 2 ）转化为硫
其使用过程中产生的颗粒物相较于这些活动产生的其 酸（H 2 SO 4 ），芳香油可能释放多环芳烃（PAH），氧
他粉尘/颗粒物而言微乎其微。在考虑的总产量中，卡 化锌分解产生的锌颗粒，抗氧化剂和促进剂分解产生
车/巴士占80%以上。因此，所有关注点都应集中在卡 的胺类等物质均可能对人体造成危害。最后，炭黑和
车/巴士上。 橡胶烃（RHC）可能产生CO/CO 2 。此类污染物的具体
我们试图展示典型交叉层胎面型商用车轮胎可 含量尚不明确，其转化产物亦不清晰。所有这些都需
能释放的各类化学物质。为此考虑了典型的橡胶配方 要在实验室中进行分析，以准确掌握实际情况。
（表3）。橡胶（胎面）硫化过程中，多数化学物质虽
表3 来自CV（卡车+轻型商用车）轮胎胎面的化学损失，斜交胎块型——典型配方，平均胎面重量22 kg
成分 份 每条轮胎平均原料损失（千克） 原料总损失（百万千克）
天然橡胶 80 9.14 293.50
聚丁二烯橡胶 20 2.29 73.53
炭黑N339/220 50 5.71 183.35
加工油（芳香族） 6.0 0.69 22.16
氧化锌 4.0 0.46 14.77
硬脂酸 3.0 0.34 10.92
中碳蜡 1.0 0.11 3.53
抗TDQ（2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉低聚物） 1.0 0.11 3.53
抗氧化剂6PPD（N-1,3-二甲基丁基-N'-苯基-对苯二胺） 3.0 0.34 10.92
促进剂CBS或MOR（N-环己基-2-苯并噻唑磺酰胺）或（N-氧代二苯 0.7 0.08 2.57
基-2-苯并噻唑磺酰胺）
硫 2.4 0.27 8.67
延缓剂（PVI）（N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺） 0.15 0.02 0.64
171.25 19.57 628.09
628090MT
计算基于每条轮胎平均胎面重量损失为19.68千克，以及商用车轮胎产量为3211万条。

硫化过程如下： 游离硫，可被提取。
（1）氧化锌与硬脂酸反应形成硬脂酸锌，后者 （2）抗氧化剂不参与硫化过程，会迁移至产品
再与促进剂基团反应，该基团随后与呈八面体构型的 表面（MC蜡有助于此迁移过程），并与大气中的氧气
硫发生反应，在加热提供至少64千卡能量的情况下， 和臭氧反应，在这些物质攻击橡胶烃链导致降解前将
形成双自由基，与橡胶分子的RHC链反应，从橡胶分 其中和。该过程持续进行直至抗氧化剂浓度降至可用
子中夺取氢原子，在橡胶分子链之间形成交联，从而 水平。
赋予硫化橡胶所有物理机械性能。该过程中存在大量 然而，显然仅卡车/巴士轮胎就向大气排放了约

2025年 第10期 总第574期 11