我国废旧橡胶利用

第２９卷第１０期

２００１年１０月

化工新型材料

ＮＥＷＣＨＥＭＩＣＡＬＭＡＴＥＲＩＡ】Ｓ

Ｖｄ．２９Ｎｏ．１０

ｏｃｔ．２００１

我国废旧橡胶利用

韩秀山１

丛慰然１

张卫华２

（１．中国石油吉林石化公司研究院，吉林１３２０２１；

２．吉林化工学院化学工程系，吉林１３２０２２）

为了充分利用资源和保护环境，废橡胶的回收和利用应以生产废胶粉为主，再生

胶将逐渐减少，最后被胶粉替代。废胶粉的应用应立足于国内废旧橡胶回收利用，不要进口国

摘要外废胶粉。

关键词废旧橡胶，利用，胶粉，沥青，建议

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我国是一个橡胶应用大国，２０００年共消耗生胶２００万ｔ，占世界第２位。轮胎生产量超过０．８亿条，加上进口，新胎上市近亿条，报废的轮胎也近亿条，再加上胶管、胶带、胶鞋及其它橡胶制品（骨架、炭黑和配合剂等），废胶复合材料将近５００万ｔ。如此大量的废胶复合材料，若不及早处理，必将成为公害。同时我国又是一个橡胶资源短缺的国家，几乎每年橡胶消耗量的４５％左右需要进口，而且短时期内不会有根本的解决办法，所以如何解决橡胶原料来源及代用材料是十分迫切的任务。处理好废旧橡胶，对于充分利用再生资源，摆脱自然资源匮乏，减少环境污染，改善人类的生存环境是

非常重要的。目前废旧橡胶回收利用项目已列入《中国２１世纪议程》方案中。

１我国废１日橡胶利用现状

我国废旧橡胶利用主要是制造再生橡胶和制造

胶粉。据不完全统计，全国大小再生胶企业近５００家，总生产能力达７０万ｔ，产量约３０万ｔ以上，居世界首位。翻胎也是废橡胶利用大户，估计废橡胶利用率约为５０％左右，低于工业发达国家。我国胶粉生产厂家大约有４０多家，年总产量约５万ｔ，其生产和应用总体落后。

我国再生胶生产，５０～６０年代生产工艺以水

作者简介：韩秀山，男，１９６３年生，高级工程师，北京化工大学在读硕士研究生。主要从事橡胶等高分子材料的情报调研工作，现为《弹

性体》杂志副主编。曾获省级科技奖３项，发表文章多篇。

万方数据　

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化工新型材料

第２９卷

油法为主，７０年代建设了１９家水油法再生胶厂，生产能力达１５万ｔ／ａ，８０年代推广动态脱硫法代替水油法，全国约装配了３００多台动态脱硫罐，较好地解决了废水污染问题。尽管如此，生产再生胶仍存在能耗大、生产效率低、污染环境、生产工艺流程长等缺点。目前工业发达国家大多停止生产再生胶，生产废胶粉已成为回收利用废橡胶的主要途径。据统计，我国２０００年的废胶粉需求量约为１５万ｔ，还仅限于橡胶制品及建筑材料的回收量，而再生胶的需求量仍超过４０万ｔ。若废胶粉的质量和产量，尤其是价格可以取代再生胶，则其需求量可扩大到６０万ｔ／ａ。一条双向高等级的公路，每公里需用的废胶粉量足可消耗１万条废轮胎。

我国胶粉生产始于８０年代后期。１９８９年我国首次组团赴德国考察橡胶利用情况。“八五”规划中由青岛化工学院与山东高密再生胶厂、航空航天

部第６０９研究所合作，承担原化工部下达的“低温

冷冻法生产微细胶粉及其应用研究”的攻关项目，冷冻采用涡轮空气膨胀法，并于１９９３年通过鉴定。此后中国科学院低温工程中心、北京航空航天大学也开展了这方面研究工作。这期间，一些原生胶生产厂家利用粉碎后的粗胶粉（４０目左右中间产品），经活化处理生产数量不多的活化胶粉；同时，河北、江苏、辽宁、广东、山东、浙江等一些地区先后从美国、意大利、法国、德国等国家的不同公司引进１０条以上生产线及单机设备，使我国胶粉生产开始起步，但这些生产线多采用常温法生产，几乎都只能生产粗胶粉和细胶粉（６０目）。为此，国内上些机械设备制造厂也开始研制采用常温法制备微细胶粉的设备，１９９６年以后，大连、江阴、无锡、珠海、嵊州、山西等地相继试制出了橡胶粉碎机并进行了小规模生产。１９９８年深圳东部集团开始了常温胶粉生产，１９９９年珠海经济特区精业机电技术研究所和青岛绿叶橡胶有限公司研制成功了液氮冷冻法．（ＪＹ型微细胶粉生产线），为我国制

造微细硫化胶粉又提供了成套设备，可以预见未来

的微细胶粉生产将会有较大的发展。

２我国废旧橡胶利用的发展趋势

目前再生胶是废１日橡胶处理的主要方式，占废旧橡胶再生利用的主导地位，但再生胶生产能耗大，生产中产生的噪音、臭味及废水对环境的二次

万　

方数据污染等问题，环保要求形成越来越严重的矛盾。致使再生胶的优越性不断淡化，再生胶污染严重的负面影响不断加大。根据世界经济发展的规律，我国废旧橡胶再生利用的发展方向和出路应尽快作出根本性的调整，生产胶粉是最有希望的方式之一，应加大应用开发的力度。

常温辊压法生产胶粉在我国普遍使用。近年来国内开发了一种新型粉碎机，以剪切研磨为原理，齿盘耐磨，工作寿命较长，可将粒度４ｍｍ以下废胶块一次性粉碎粒度可达８０目以上。目前，我国的常温胶粉工业化生产技术已处于国际领先地位。

我国国内采用机械化学法生产活性胶粉有了长足的进步，在辐射法生产丁基再生胶和胶粉方面取得了成果，在涂层包复技术方面做了大量工作。机械化学法以其操作简单、成本低、污染小、能耗低而成为国内外活性胶粉生产的主要方法。

由此可见，随着环保的要求，再生胶将逐渐减少，最后被胶粉替代。胶粉的发展总趋势，将是总量快速增加，应用领域不断扩展和现已取得成果的大量复制性应用。胶粉生产也将经历从粗到细，从普通胶粉、精细胶粉、微细超微细胶粉到活性胶粉的过程。胶粉的应用亦呈粗、精、细全面研究和开发的态势。

３胶粉的应用

３．１普通废胶粉的应用３．１．１废胶粉的直接成型加工

废胶粉尽管是一种交联网状的硫化胶颗粒，但仍存在一定量的不饱和键，因而可以采用硫磺一促进剂交联体系直接进行硫化模压成型，也可采用过氧化物硫化或硫磺一促进剂与过氧化物并用的体系，所得模压品可用作对力学性能要求不苛刻的各类垫片和吸音材料等。３．１．２制备防水卷材

废胶粉与氯化聚乙烯、聚氯乙烯以多种配方和工艺制得不同档次的防水卷材，价格便宜，有相当的市场竞争力。采用复合压延工艺，可制得表面为不同色彩的防水卷材。３．１．３制备水乳型防水涂料

将废胶粉、沥青、高效乳化剂在一定温度下进行搅拌乳化，可以制成水乳型防水涂料，除作屋面、地方防水涂层外，还可作管道防腐。

第１０期韩秀山等：我国废旧橡胶利用

・１９・

３．１．４改性沥青

沥青中添加废胶粉能提高稳定性，并可增加与基料的粘接性，还可提高防滑、耐磨性。实践证明，废胶粉改性沥青仅铺３３ｍｍ，寿命可达１０年，相当于普通沥青路面的２倍。江西、湖北、广州、北京等地相继铺设了试验路段。实践证明，用胶粉

改陛的沥青铺设的公路，可以减少路面龟裂和软

化，路面不易结冰和打滑，提高了行驶安全性，还

可以提高路面寿命，比一般的沥青路面的使用寿命

至少提高了１倍。

同铺设高速公路原理一样，在飞机跑道材料中掺用硫化胶粉，可增加跑道弹性和地面磨擦性，提高夏天抗日晒、冬天抗冰冻的能力。从而使飞机的起落平稳，安全可靠性提高，跑道缩短，机场使用寿命延长。

废胶粉改性沥青的生产方法分为湿法和干法２类。一般来说，湿法橡胶粉改性沥青常用于填缝料、封层（应力吸收膜），也可用于热拌沥青混合料；干法仅用于热拌沥青混合料．

３．１．５与生胶掺用

废胶粉与生胶掺用可制备多种橡胶制品，特别是活化的精细废胶粉用途更多，可掺用于胎面胶。３．１．６废胶粉与树脂并用

废胶粉和树脂掺用可以采用简单共混法和动态硫化法。

３．２改性废旧胶粉及产品应用

废胶粉改｝生技术可以说是与新型橡胶再生技术并

列的新技术，改性废旧胶粉是将废胶粉进行表面的、化学的改性而得到。胶粉改性技术发展趋势呈两种趋

势：一是表面涪陛剂的全面应用；二是新型材料技术

的渗透。改性废胶粉可分为交联胶粉、活化胶粉、塑化胶粉、改性胶粉、阻尼胶粉、接枝胶粉等。

４一些建议

（１）为充分利用资源和保护环境，废橡胶的回收和利用应以生产废胶粉为主。

（２）国家应尽快制定相应的扶持政策，促进废橡胶的回收和利用。如芬兰法律规定轮胎厂商有回经济法案（Ｉ泓），其中１０３８条款，即关于再生

收旧胎义务。１９９１年美国国会通过一陆上综合运输

路面材料使用条款，要求从１９９４年起凡使用联邦经费的热拌沥青混合料都必须将５％的经费用于废橡

万　

方数据胶沥青混合料，以后每年再增加５％，直至１９９７年达２０％。其它工业发达国家也有许多类似的法律。

（３）废胶粉用于沥青的改性，从理论到实践，已很成熟。用废胶粉改性沥青，不仅价格低，而且性能优于ＳＢＳ改性沥青，用于修建高速或高等级公路，具有良好前景。目前，我国的常温胶粉工业化生产技术已处于国际领先地位，其６０目和８０目的废胶粉的价格远低于ＳＢＳ。用废胶粉改性沥青，不仅价格便宜，改性后性能优于ＳＢＳ改性沥青。废胶粉改性沥青完全可替代ＳＥＳ改性沥青。近年来，我国每年用于修路的沥青（不包括公路的维护保养用量）多达２００～３００万ｔ，若掺１５％的废胶粉改性，则年需废胶粉３０～４０万ｔ。

（４）应提高废轮胎的利用率，努力达到发达国家的水平。美国现有１００多家收集并利用废橡胶的加工厂，其废轮胎的利用率达８０％以上。近３年来，其废胶粉的增长率高达６４％，需求量约３２０万ｔ／ａ。其中，５２％的废胶粉来自废轮胎，美国６家废胶粉改性沥青公司就消耗废胶粉总量的２５％以上。现有３个州的废胶粉改性沥青中的废胶粉应用比例由１９９６的１５％提高到现在的２０％。

（５）废胶粉改性沥青的成本一般来说将比纯沥青增加２０％～１００％。美国普遍要求胶粉细度达８０目，我国自己生产一般都可达６０目。考虑到成本，希望胶粉的细度不小于５０目，且宜为多孑Ｌ羽状，否则将严重影响改性效果。目前，我国废胶粉价格为２８００元／ｔ（４０目）～３２００元／ｔ（８０目），而废轮胎为７５０～８００元／ｔ。

（６）我国对废胶粉改ｌ生沥青从改ｆ生机理到开发应

用均作了大量工作，辽宁、新疆等地高等级公路沥青的开发生产已获得重大突破；此外，我国已制成适于

废胶粉改ｌ生沥青的喷洒机（防堵塞），为废胶粉改性

沥青的应用提供了施工配套硬件；３０～４０目的废胶粉在１６０℃拌合温度下制得的改性沥青在京石公路上进行了试验；江西、湖北、广州、北京等地也相继铺设了试验路段。实践证明，用胶粉改性的沥青铺设的公

路，可以减少路面龟裂和软化，路面不易结冰和打

滑，提高了行驶安全性，还可以提高路面寿命，比一般的沥青路面的使用寿命至少提高了１倍。

（７）废胶粉的应用立足于国内废旧橡胶回收利用，不要进口国外废胶粉。

收稿日期：２００ｌ一７—４

我国废旧橡胶利用

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

韩秀山， 丛慰然， 张卫华

韩秀山,丛慰然(中国石油吉林石化公司研究院,吉林,132021)， 张卫华(吉林化工学院化学工程系,吉林,132022)化工新型材料

NEW CHEMICAL MATERIALS2001,29(10)16次

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