橡胶粉再生利用

废橡胶制品的资源利用

江苏江阴台联超细胶粉有限公司

随着我国改革开放步伐加快，废橡胶制品的日益增加是一个不可回避的事实。由于市场和生产成本方面的原因有些厂家放弃了再生胶的生产，而是将废橡胶制品加工成粉末，投入到相关的应用领域，适宜制备各种橡胶制品。目前20~30目左右的废橡胶粉应用面较窄，60~80目废橡胶粉应用前景十分广阔。由于粒径小（230~320μm）很容易利用化学、物理等方法处理加工成制品。废橡胶粉在我国防水卷材行业的应用已有十几年左右的历史，每年的使用量达3.2万吨。汽车轮胎制造业，废橡胶粉利用量达十几万吨。在体育场馆的橡胶跑道、防水涂料、道路改性沥青路面应用方面等使用量也同样很大。再生橡胶的开发利用有着广泛的意义。

1.废橡胶回收与加工

废橡胶种类很多，根据使用不同性质的人工合成橡胶或掺加天然橡胶比例的多少，有轮胎橡胶、压膜橡胶、鞋底橡胶、生活用制品橡胶等，因橡胶制品应用场合不同，橡胶制品的组分也各不相同。橡胶制品由于胶种的不同、使用或贮存条件的不同，使用的配合剂的种类、用量、比例都有很大差别。废橡胶制品中又分为应用后的报废制品和新橡胶制品的边脚料。应用后的报废橡胶制品经过了自然的老化，橡胶制品表层或深层发生降解，失去了部分应有的弹性和韧性。新橡胶制品的边脚料没经过任何外来的自然老化，橡胶制品保持了原有的特性。在回收加工废橡胶制品时要分门别类，按需选料。这样就可充分利用废橡胶资源加工成所需制品。回收废橡胶加工的方法有两种；㈠冷冻粉碎法；将废橡胶冷冻至橡胶玻璃脆化温度点以下，使其变硬、变脆进行粉碎而得到胶粉。冷却方法有液氮制冷，有的选用压缩空气膨胀制冷，加工时先制成粗料，再粉碎成细料。冷冻粉碎的工艺简单、无污染、加工细度均匀，缺点是设备投资大，加工成本高等。㈡常温粉碎法；废橡胶原料在常温下利用机械式高速旋刀产生的剪切力对胶料挤压、切割而得到胶粉。常温粉碎机的固定刀片与选转刀片的间隙只有0.013mm左右，加工后的胶粉粒径小、均匀，颗粒程毛刺状。常温粉碎法的另一种加工方法是；利用机械式带齿牙对辊的钢磨，将废橡胶原料放在对辊中间进行压撵，在对辊下加装较细的震动筛网，通过筛网的橡胶颗粒形成胶粉。加工时须经多次往返压撵才能得到30目左右的胶粉，粉碎胶粉时产生高热，使每个橡胶颗粒外层部分生成焦炭。这种方法的优点是设备投资少，见效快。缺点是胶粉颗粒不均匀、粒径大，由于颗粒外层部分生成焦炭，在橡胶粉再利用过程难于溶胀，只能做胶粉填料用。

2.橡胶粉应用

橡胶粉是一种再生材料，由大橡胶块通过各种手段变为较细的橡胶粉末，并没有改变其中的物理结构和化学成分。应用过程中一定要按橡胶类型、交联过程，如；单硫、双硫结构交联或多硫交联过程。橡胶制品使用那一类型的橡胶，如；丁苯胶、丁晴胶、丁基胶、乙丙胶、天然胶等。有的橡胶制品使用的是高聚物或聚合物树脂，如热塑性丁苯橡胶、聚氯乙烯、聚烯烃等。做到分类回收单独利用才能收到较好的效能。江苏江阴台联超细胶粉有限公司生产的再生橡胶粉（改性沥青添加剂）类型为热塑性丁苯橡胶（SBS），由高档旅游鞋牛筋鞋底边脚料粉碎而成，这种超细胶粉粒径小、含胶量高、弹性好，是改性材料中比较有价值的添加剂之一。

2.1在防水卷材中应用

橡胶粉改性沥青具有良好的改性效果，可用两种方法得到，一个是将橡胶粉经裂解脱硫，但生产操作比较麻烦，成本上不合算。一个是将橡胶粉直接同沥青混溶，而是在混合搅拌中脱去大部分硫，形成半脱硫状态。橡胶粉是橡胶制品粉碎物，橡胶高分子材料同沥青不相溶，溶合应具备有一定温度、时间、压力等条件。混溶中是将橡胶大分子团结构打散变成小的分子团结构，在沥青的芳烃作用和机械研磨的帮助且达到一定的温度时，使橡胶粉脱去大部分硫，而形成支链网状结构。橡胶粉与沥青共混，可近似看成沥青为溶剂，橡胶粉为溶质。改性沥青质量的好坏与橡胶粉在沥青中形成的网状结构有关，同时又与沥青本身所含有的组份有关。沥青的组份很复杂，不同的产地、不同的提炼厂家出产的沥青都有不同的溶解度参数，各组份δ值也不一样。江阴台联超细胶粉有限公司生产的胶粉添加剂δ值经过计算，苯乙烯硬段δ值为10.7，丁二烯软段δ值为10.2。根据相似相溶原理，只有δ值物质比较接近时，两种物质才能相溶。

机械搅拌、配合剂使用、橡胶粉粒径等，都对改性沥青性能产生影响。橡胶粉同沥青共混时间一般

为210min左右，共混温度195~205℃，橡胶粉粒径在60目以上，配合剂可以使用炼油厂待加工的“三线油”等，要求三线油各种芳烃总含量达83%以上。共混后可使沥青软化点上升到110~120℃。针入度下降到35~451/10mm。低温性能由沥青本身性能的2~3℃提高到-20℃。改性沥青料配制过程使用的搅拌配料罐要求密闭，但要设置排烟尘管道，并在罐道上设置排烟尘闸阀，只有加料时打开闸阀，用完后关闭即可，这样可防止有用的芳烃成分蒸发或被排风装置抽掉。

2.2在道路改性沥青中应用

分析我国现交通、环境等条件下，普通沥青路面出现的早期损坏、车辙、开裂、拥包、泛油和剥落等现象。又分析了由于近几年来“厄尔尼诺”现象，南方地区更加炎热，北方地区出现周期较长的高温天气和低温寒冷并存矛盾。北方地区沥青结合料却相互制约、互相矛盾，即使是优质沥青也不能完全满足交通荷载及气候条件对材料越来越严格的要求。对沥青改性可以提高耐高、低温和高低温稳定性从而防止或延缓路面损坏。橡胶粉添加到沥青中经搅拌、混合、融溶增加了沥青与基料粘接性，提高了热稳定性、防滑性，增加了耐磨性等。由于粘弹性、韧性增加，温度敏感区范围变宽，使抗车辙能力比使用普通道路沥青提高了很多。

橡胶粉对沥青改性方法有两种。一种是完全用胶粉改性沥青，即；使用含量为16~18%的橡胶粉，含量为0.6~0.8%香豆酮树脂，加入190~195℃重交通调配沥青中*，经180~210min搅拌、研磨、混溶，可

10另一种方法是用热塑性丁本橡胶SBS同超细橡胶粉共混。利用橡胶粉替代部分SBS完成道路改性沥青指标要求。即；使用3.5%量的SBS加入185~190℃调配沥青中，搅拌、研磨、混溶30min，加入6%橡胶粉，将温度控制在205℃左右，搅拌、研磨、混溶，90min，加入0.5%香豆酮树脂继续搅拌、研磨、

0.1~0.2g/10min。重交通沥青；10℃条件下，延度大于70cm，蜡含量小于0.5%。橡胶粉同SBS混合加入到沥青中使沥青改性，胶粉替代了部分SBS，由于SBS所形成的网状骨架作用使胶粉溶胀后随同SBS的网络而形成较大的网络，从而在沥青中起到了很好的减缓老化速率作用，表3中老化后的加热损失、残留针入度及延度等数据也都说明了这一点。胶粉、SBS共混的改性沥青低温柔性大为增加，并随SBS、胶粉的使用剂量而变化，脆点明显下降。经过改性使沥青软化点上升，应用到路面后可承受30~75℃的车辙敏感温度区。

2.3.在涂料中应用

涂料在全国防水工程市场上的占有率46%，市场对防水涂料质量要求越来越高，而低成本高质量防水涂料的需求量越来越大。橡胶粉改性沥青涂料或橡胶粉、SBS改性沥青涂料与传统的防水涂料相比具