【炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)】4月2日消息，一項(xiàng)關(guān)于橡膠廢料處理的新技術(shù)在美國(guó)UNC-Chapel Hill大學(xué)取得突破性進(jìn)展，為全球橡膠回收行業(yè)帶來(lái)了綠色轉(zhuǎn)型的希望。這項(xiàng)研究成果近日在《自然》雜志上發(fā)表，不僅引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，也為橡膠廢料的可持續(xù)處理提供了全新思路。
每年，全球范圍內(nèi)廢棄的輪胎數(shù)量驚人，僅美國(guó)2021年就有超過(guò)2.74億個(gè)輪胎報(bào)廢。這些廢舊輪胎中，有相當(dāng)一部分被填埋處理，不僅占用了大量土地資源，還可能引發(fā)化學(xué)滲濾和自燃等環(huán)境問(wèn)題。傳統(tǒng)的橡膠回收方法，如熱解，雖然在一定程度上能夠?qū)崿F(xiàn)橡膠的再利用，但過(guò)程中產(chǎn)生的苯和二惡英等有害物質(zhì)卻對(duì)環(huán)境造成了新的威脅。橡膠因其獨(dú)特的聚合物交聯(lián)結(jié)構(gòu)而極其耐用，但也因此難以降解，使得現(xiàn)有的回收方法要么削弱了橡膠的性能，要么只能產(chǎn)生低價(jià)值的副產(chǎn)品。
據(jù)炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)了解，UNC-Chapel Hill大學(xué)的化學(xué)研究團(tuán)隊(duì)，在William R. Kenan Jr.研究員兼助理教授Aleksandr Zhukhovitskiy博士的帶領(lǐng)下，成功開(kāi)發(fā)出了一種創(chuàng)新的化學(xué)工藝。這種工藝巧妙地利用了硫二亞胺試劑，在橡膠聚合物鏈的特定位置引入胺基，從而引發(fā)主鏈的重排反應(yīng)，將廢棄橡膠分解成可溶性胺基功能化材料。這些材料可以進(jìn)一步用于制造環(huán)氧樹(shù)脂，實(shí)現(xiàn)了橡膠廢料的高值化利用。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，這種兩步法工藝效果顯著。在模型聚合物的測(cè)試中，分子量從原本的58100克/摩爾大幅降低到約400克/摩爾，處理廢舊橡膠時(shí)，僅需6小時(shí)就能完全分解。尤為值得一提的是，這種新工藝在35至50攝氏度的溫和水介質(zhì)條件下就能完成，相比傳統(tǒng)的高溫或需要昂貴催化劑的回收技術(shù)，更加環(huán)保且成本更低。
通過(guò)這種新工藝處理得到的胺改性聚二烯烴材料，可以制造出強(qiáng)度與商用樹(shù)脂相媲美的環(huán)氧材料。研究團(tuán)隊(duì)還運(yùn)用環(huán)境影響因子(E因子)對(duì)新工藝的環(huán)境效益進(jìn)行了評(píng)估。盡管包含溶劑使用的總E因子較高，但排除溶劑后的簡(jiǎn)化E因子卻相對(duì)較低，這為后續(xù)工藝的優(yōu)化提供了明確的方向。
目前，研究團(tuán)隊(duì)正在積極探索綠色溶劑體系和替代反應(yīng)條件，以進(jìn)一步提升新工藝的可持續(xù)性。這項(xiàng)研究不僅代表了橡膠廢料處理方式的重大轉(zhuǎn)變，更為將消費(fèi)后的橡膠轉(zhuǎn)化為高價(jià)值材料開(kāi)辟了一條新的路徑。它有望大幅減少對(duì)填埋場(chǎng)的依賴，降低環(huán)境危害，推動(dòng)全球橡膠廢料回收行業(yè)向綠色、可持續(xù)的方向發(fā)展。
