日前，由中策橡膠集團股份有限公司、南京綠金人橡塑高科有限公司、北京化工大學等合作開發(fā)的“萬噸級廢輪胎橡膠材料綠色自循環(huán)再生及應用技術示范”項目突破了廢輪胎綠色高值化再利用技術，建成了輪胎綠色自循環(huán)應用示范，并榮獲2023年度中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會科學技術獎科技進步一等獎。

廢載重輪胎橡膠一般采用高溫高壓動態(tài)脫硫罐技術制備固體再生橡膠。該技術存在解交聯(lián)不可控、長時間高溫高壓導致能耗高和生產(chǎn)過程中廢氣、廢水難處理等問題。解決這些問題的核心是實現(xiàn)廢橡膠的可控選擇性解交聯(lián)再生。南京綠金人橡塑高科有限公司總經(jīng)理史金煒博士表示：“廢輪胎橡膠回收的第1步就是將橡膠中的硫交聯(lián)鍵解交聯(lián)，破壞其三維網(wǎng)絡結(jié)構，使其具有可再加工性能。而可控選擇性解交聯(lián)并不容易，廢載重輪胎橡膠中的交聯(lián)鍵只有不到2%、又有多種交聯(lián)鍵類型。在課題研究之初，優(yōu)異、穩(wěn)定再生性能的解交聯(lián)機理和綠色化再生廢橡膠的裝備均尚無先例。廢乘用車輪胎的補強體系復雜，經(jīng)過高于450℃高溫熱裂解后，炭黑和白炭黑等補強劑的性能差，且難分離、難改性，產(chǎn)品經(jīng)濟附加值低，因此急需原創(chuàng)一種新的再生橡膠材料，既可實現(xiàn)解交聯(lián)又不破壞補強體系，實現(xiàn)高收率、高附加值。除此之外，如何精準結(jié)合輪胎不同部位性能要求，實現(xiàn)再生材料的高性能穩(wěn)定再應用，科學的配方設計也是一大難題。”

該項目解決了上述難題，已經(jīng)形成了輪胎生產(chǎn)-銷售-回收處置-再利用的全周期自循環(huán)模式。其技術創(chuàng)新點如下：闡明了廢橡膠解交聯(lián)再生機理及再生材料結(jié)構、性能演變，指導了滿足必要再生條件的專用設備設計和制造；首創(chuàng)建立了廢膠粉摩擦傳遞機理，研制了脫硫、精煉、中度裂解、冷卻排氣等不同功能的系列雙螺桿擠出機核心裝備；結(jié)合雙螺桿擠出機內(nèi)的剪切場和溫度場的模擬設計，開發(fā)了螺桿組合結(jié)構和工藝控制技術；設計了固/液體再生橡膠在輪胎胎面、胎側(cè)、胎體等部件上的應用配方和工藝，實現(xiàn)了對樹脂、油、炭黑、合成橡膠等石化產(chǎn)品和天然橡膠的替代應用，在保證性能的同時降低了材料成本。

目前，該技術成果已落地應用，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟效益。中策橡膠循環(huán)科技有限公司初步構建了廢輪胎循環(huán)利用體系，形成了年處理5萬t廢輪胎的規(guī)模，近3年累計處理廢輪胎約8萬t，碳減排約2.3萬t，應用再生橡膠材料的輪胎銷售收入達208.4億元，節(jié)省成本約6 000萬元。