超临界二氧化碳流体脱硫再生丁基橡胶

在众多的废橡胶再利用途径中，生产再生胶是一种非常有效的方式，即利用物理、化学或者生物等方法打开橡胶的三维交联网络，形成准线型化的可加工再生胶的过程。橡胶的再生主要分为物理再生，化学再生和生物再生3类。对于质量优异的再生胶而言，一般情况下要求其溶胶含量和溶胶的相对分子质量要尽可能地高，而门尼黏度要适中，以利于再加工。遗憾的是，从目前来看，无论是化学再生还是物理再生都很难实现上述要求。

研究表明利用超临界二氧化碳流体降解硫黄硫化的天然橡胶和异戊橡胶，发现脱硫剂二苯基二硫能使它们充分降解，溶胶含量几乎达到100%，这项技术为橡胶的再生提供了一种新颖的方式。作为一种超临界流体，超临界二氧化碳具有优异的溶解和传质性能，同时还具有低的黏度和高的扩散系数，其溶解和传质能力与有机溶剂甲苯相当。可以预期超临界二氧化碳流体用于涉及天然橡胶及多种合成橡胶的溶胀和化学反应。另外，超临界二氧化碳流体还具有无毒、化学惰性、阻燃和价格低廉等优点；其超临界点相对温和，很容易达到；在常态下二氧化碳为气态，很容易去除，不存在残留于产物内部的问题。将超临界二氧化碳流体作为一种反应介质，随着浸泡在其中的硫化橡胶被溶胀，溶解在流体中的脱硫剂能够容易地进入并均匀分散在交联网络之间，参与脱硫反应。脱硫反应后丁基再生胶中溶胶的质量分数为98.5%。在有热降解和脱硫剂参与的脱硫反应的共同影响下，丁基再生胶中溶胶的数均分子量将至原胶的40%左右；再生胶主链上接枝了部分脱硫剂的苯环；硫化和脱硫过程中在接枝于主链上的极性基团的影响下，再生胶中溶胶主链双键氢的振动峰几乎消失，但再生胶的玻璃化转变温度并没有明显变化。

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