Page 53 - 《橡塑智造与节能环保》2026年3期

节能环保新技术与产品

用带来了巨大的技术与工业挑战。当前针对废旧轮胎 可将轮胎寿命延长多达30%。
的处置策略——包括焚烧、再生橡胶颗粒生产及填埋 从无法修复的废旧轮胎中“回收”橡胶及其他材料
等均收效甚微。废旧轮胎橡胶的回收或再生对橡胶可 是当前最大市场。多数技术聚焦于材料“回收”及由此
持续性发展及橡胶产品循环经济具有重要意义。过去 衍生的新产品开发。然而，目前市场上可见的产品主
10年间，多种脱硫工艺实现了硫化物交联的选择性 要包括：将橡胶颗粒用环氧树脂或聚氨酯（PU）粘合
断裂，同时试图保留主链聚合物网络。EcoUS（温莎 用于游乐场和运动场地（这并非可持续解决方案），
工业发展实验室WIDL的商标衍生品）提出对热固性 或将回收橡胶转化为地垫、铺路砖等简单三维制品。

橡胶进行脱硫处理。这将实现橡胶的无限循环利用， 一种范式转变是将橡胶脱硫（打破长分子链之间的
使其转化为有用材料（如用于路面铺设的脱硫橡胶颗 键）， 通过该工艺可制造新产品（根据应用场景的严
粒）或产品。鉴于废旧轮胎问题的严重性，该方案旨 格要求，按特定比例与未回收橡胶混合，业内称之为
在开发大型产品。 混炼工艺）。
2019年，全球轮胎销售额达2580亿美元。每年产 硫化橡胶无法像热塑性塑料那样重新熔融并用
生超过30亿条废旧轮胎，使轮胎制造成为橡胶消费的 于新用途。目前，废旧轮胎（ELT）及其他橡胶制品
主力军。因此，即使轮胎是车辆的关键部件，使用再 的主要处置方式包括填埋、焚烧（如水泥厂利用或垃
生橡胶制造新轮胎也是合乎逻辑的。基本上有两种可 圾发电项目）以及粉碎成细颗粒。后者会产生大量粉

行的方案：第一，将回收轮胎产生的细粉状橡胶作为 末，有价值的橡胶未能实现可持续回收利用。
填充剂加入新轮胎的橡胶混合物中；第二，将再生橡 此外，轮胎已成为高科技产品，在同时提升湿
胶颗粒进行脱硫处理，再与未回收的橡胶混合制成新 地牵引力、滚动阻力和耐磨性方面仍面临巨大挑战。
轮胎。 2022年加拿大注册在案的公路机动车约达2.85亿辆，
这意味着每年产生约33万t废旧轮胎。此外，来自工程
4 目前废旧轮胎处理有哪些可选方案？ 机械（OTR）、卡车、巴士、拖拉机、农用及工程机
轮胎回收与处理其他废弃物并无本质差异，尤其 械等车辆的废弃轮胎也持续增加。通过对报废轮胎进
从环境保护角度考量。处理废旧轮胎的基本方案可归 行脱硫处理，可生产出具有优良机械性能且环境足迹
纳为“四R原则”：减少、再利用、回收和资源化。 优于新材料的再生原料。脱硫技术——即通过机械、

优先级最高的方案是“减少”，即降低废弃物产生 化学、热物理或生物手段断裂硫键——为橡胶可持续
量。这是减少温室气体排放的最佳途径，既能节约自 性发展及橡胶产品循环经济开辟了广阔前景。
然资源，又能避免固体废弃物的源头产生。 在硫化过程中，硫元素能使乳胶中的不饱和聚合
关于轮胎的“再利用”（受安全因素限制），翻新 物链形成键合，从而生成天然橡胶，同样适用于合成
磨损轮胎的市场依然旺盛。美国每年向墨西哥运送大 橡胶；在高温条件下添加的促进剂可加速生产进程。
量卡车载量的旧轮胎进行翻新再利用。卡车轮胎翻新 硫化加速法根据促进剂/硫磺比值(A/S)在0.1~12之间，
是延长轮胎使用寿命的最佳范例之一。事实上，大多 分为常规硫化(CV)、半高效硫化(semi-EV)和高效硫化

数商用车辆和飞机轮胎胎体在报废前可翻新数次。然 (EV)三类。
而乘用车轮胎情况截然不同，除小众利基市场外，其 硫化赋予天然或合成橡胶特定性能。脱硫旨在选
翻新机会极为有限。 择性断裂C—S键的同时保持C—C键完整。废橡胶脱
轮胎制造商通过不断发展的技术延长了汽车和卡 硫需向材料施加能量，以完全或部分破坏硫化过程中
车轮胎的使用寿命（对新轮胎的需求下降；然而，汽 形成的三维交联网络。该过程难以实现，因为断裂S—
车制造商每年仍在持续销售更多新车）。公众同样能 S键和C—S键所需能量（分别为227和273 kJ/mol）较
做出有益贡献：驾驶员只需保持适当胎压、按建议轮 低，但接近断裂C—C键所需能量（348 kJ/mol）。
换轮胎、确保车轮正确对齐并养成良好驾驶习惯，即 脱硫过程的选择性越高，材料的机械性能越好。

2026年 第3期 总第579期 11