技術領域

本發明涉及廢舊橡膠的回收利用領域，具體是一種廢膠粉與PP共混材料及其制備方法。

背景技術

類最早發現并使用的橡膠是天然橡膠，它是一種從天然產膠類植物中提取并加工制成的橡膠，天然橡膠的出現為橡膠產品的生產提供了基礎來源。橡膠材料橡膠性能優良，尤其是通過新技術合成的橡膠材料性能更佳，深受人們的青睞，目前橡膠主要應用于汽車、通信、醫療、裝修、建筑和生活用品等方面，它給人們生活了帶來很大便利。1839年，美國人C.Goodyear發明了橡膠硫化，使其成為重要的工業原料。1888年，英國人J.B.Dunlop發明了充氣輪胎，促使汽車輪胎工業飛躍發展，因而橡膠使用量急劇增加。橡膠產業的飛速發展為人類生活帶來了無限可能，在經濟發展中發揮著極其重要的作用，但是廢舊橡膠卻棄置卻給自然環境帶來極大的污染，為節約資源帶來很大阻力，給人們生活造成很多困擾。這些廢舊橡膠被稱為“黑色污染”，因為其內部交聯程度高，在自然條件下很難降解，不熔化也不溶解，嚴重影響自然環境和和人類生存。從資源再生、經濟循環和環境保護的角度考慮，回收利用廢舊橡膠是解決這一問題的關鍵所在。

當今世界，資源緊張，在橡膠消耗量上，我國常年位居第一，但是我國的橡膠資源十分匱乏，對外依賴度達到70％以上，在自然資源日益減少的環境下，如何解決廢舊橡膠帶來的“黑色污染”問題早已迫在眉睫。廢舊橡膠最主要的就是廢舊輪胎，據統計，在全球范圍內每年產生近15億條廢棄輪胎，且速度在不斷增長。廢輪胎是一種難融、難降解的有機高分子彈性體，埋在地下數百年不化，污染地下水。這些“黑色垃圾”無論采用堆放、填埋還是焚燒的方法處理都將帶來環境污染，占用土地資源，而且容易滋生蚊蟲、傳播疾病。

對廢舊輪胎的處理方式最開始是通過堆放、掩埋和焚燒等方式，但很快人們就認識到了這些方法的危害性，于是新的方法被人類不斷開發出來。1846年美國發明了硫化橡膠與石灰氯化物溶液煮沸進行脫硫的處理方法，后又逐漸出現酸法、堿法，1942年出現水油法工藝，1927年美國的一家公司通過以干冰為制冷劑粉碎橡膠、糊狀物、黏性物的方法制得橡膠粉，1960年美國提出使用液氮冷凍粉碎橡膠的裝置，1907年英國通過熱硫化工藝實現輪胎翻新。發展到今天，廢舊橡膠的回收利用方法各有優劣，利用形式分為直接利用和間接利用：

(1)直接利用：

舊輪胎翻新：在使用和保養良好的條件下，一條輪胎可以翻新多次，每翻新一次，可重新獲得相當于新輪胎60％～90％的使用壽命。通過多次翻新，可使輪胎的總壽命延長l～2倍。翻新一條舊輪胎其成本相當于生產一條新輪胎的l5％～30％，價格卻僅為新輪胎的20％～50％；

直接改造：廢舊橡膠如輪胎等經過改造之后可用于包覆護欄、充當路標和浮標等，但是這種方法用量較少。

(2)間接利用：

再生膠：再生膠的生產方法是將橡膠制品磨碎成顆粒，然后加入水和化學物質等消除其彈性，使其具有可塑性，再在一定的溫度和壓力條件下，利用機械擠壓使其恢復到能夠再次硫化的狀態，從而直接利用。再生膠的使用可以降低產品成本，不足之處是工藝較為復雜，而且能耗較高，容易污染環境。

膠粉：將廢橡膠加工成膠粉是目前回收橡膠的主要方式，制備方法有常溫粉碎法，低溫粉碎法和化學粉碎法。

熱利用：熱利用是將廢橡膠直接作為燃料使用，利用其的高熱量，能回收炭黑等副產品，但是污染很嚴重，不值得提倡。

熱裂解：將廢舊橡膠置于惰性氣體環境中熱分解，可回收炭黑、氣體和油品等，這種方法可以充分發揮廢橡膠的價值，經濟效益較好，而且清潔環保，但是生產能耗較高，不適合大規模生產。

低溫催化裂解：低溫催化裂解與熱裂解不同，這種方法是在低溫條件下，利用催化劑達到裂解廢舊橡膠的目的，低溫催化裂解的回收率很高，而且氣體少、油品質和炭黑品質較高。

因為汽車工業的發展，人類對橡膠的研究和使用可謂空前，也正因為如此，廢舊輪胎的日益積存給世界帶來極大的困擾。據統計，世界上廢舊輪胎積存量達到了3億條的驚人之數，并且其增長速度已達1億條/年。廢舊輪胎作為廢舊橡膠中最主要的角色，對其回收利用，是世界各國實現經濟發展和資源循環利用關注之所在。

由于橡膠資源十分短缺，廢舊橡膠的回收利用的發展經歷了再生膠、橡膠粉和廢舊輪胎翻新等一系列階段。到目前為止，美國、日本、加拿大和歐洲一些國家利用廢舊橡膠的主要有四種方式：一是用作燃料發電，二是舊輪胎翻新，三是化學裂解回收燃料油和炭黑，四是生產膠粉。其中生產膠粉技術含量較高，市場潛力較大，每年創造的價值在5億美元左右。