据外媒New Atlas报道,想象一下,如果未来你的汽车轮胎爆胎了,你只需涂抹一种化学物质就可使橡胶无缝地融合在一起,而无需更换一个新轮胎的场景。这就是澳大利亚弗林德斯大学的研究人员现在报告的突破,而且更好的是,这种材料是由废品制成的,可以很容易回收利用。

澳洲科学家开发新型可回收橡胶材料 可按需自我修复

这种新材料由50%以上的硫磺组成,与一些菜籽油和一种叫做双环戊二烯(DCPD)的化合物混合而成。这种不同寻常的混合体使其成为一种多功能和可持续发展的新型橡胶。但最奇怪的是,这种材料是一种 "潜伏的粘合剂"。缺少的成分是一种胺类催化剂,一旦涂上这种催化剂,橡胶又会变得粘性十足,让它与自身完全结合,不会失去任何强度。


“当胺类催化剂被涂在表面时,橡胶会与自身结合,”该研究的作者 Tom Hasell说。“这种粘合力比许多商业胶水更强。这种聚合物还具有耐水和耐腐蚀的特性。”该团队表示,这种粘接可以在室温下完成,只需几分钟。这可能使其在修复轮胎等橡胶制品时非常有用,当它们的使用寿命结束后,更容易回收利用。


另外,作为一个额外的优势,制造这些东西的三种主要成分都是工业废品。例如,DCPD,是石油提炼的副产品。这意味着生产这种新材料既便宜又环保。

澳洲科学家开发新型可回收橡胶材料 可按需自我修复

“这项研究揭示了可持续橡胶的修复、附着力和回收利用的新概念,”该研究的首席研究员Justin Chalker说。“很高兴看到这些材料的基础化学在回收利用、下一代胶粘剂和添加剂制造方面具有如此广泛的潜力,这让人兴奋不已。”


这项研究发表在《化学科学》杂志上。


废旧轮胎属于有害固废,被业界称为“黑色污染”,处置不当会严重影响人类健康,危及生态环境安全。


数据显示,2017年我国废旧轮胎产生量已超过1300万吨,且每年以6%至8%的比例增长,预计到2020年废旧轮胎产生量将超过2000万吨。


废旧轮胎的数量激增给生态环保提出了新的要求,但我国目前废旧轮胎处理的现状却令人担忧。


据介绍,现在行业内对全钢胎、天然胶的废旧卡客车轮胎,大多采取翻新、生产再生胶或者胶粉的办法进行处理;而半钢胎、合成胶的废旧乘用车轮胎,则大量流入“土法炼油”作坊,给生态环境造成了难以弥补的破坏。


为破解这一难题,科技部将“废乘用车轮胎高效裂解与副产物综合利用技术”列入2018年度“固废资源化”重点专项。同年7月,双星集团联合东南大学、北京工业大学、中国石油大学、青岛科技大学等9家高校联合中标该项课题。


今年3月,在“科技部固废资源化重大专项成果发布会”上,课题组宣布攻克了17大关键性技术难题,开发出填补全球空白的废旧轮胎热裂解和炭黑再生技术及智能化装备,并在汝南成功建成了全球首个废旧轮胎绿色生态循环利用智能工厂,实现了废旧轮胎处理的“零污染、零残留、零排放、全利用”。


废旧轮胎变身“黑色黄金”


在“科技部固废资源化重大专项成果发布会”上,双星集团的废旧橡胶绿色生态循环利用智能工厂方案,获得了与会专家的“点赞”。


北京工业大学教授陈标华认为,双星并不是第一家从事废旧轮胎热裂解的企业,但技术却独具创新性,且实现了对废旧轮胎的100%利用,希望这一成套技术可以像中国高铁一样走出国门。


东南大学能源与环境学院院长肖睿则表示,用热裂解技术处理废旧轮胎是目前最有效、最有前途的。此次双星废旧橡胶绿色生态循环利用智能工厂的落地,有助于今后项目的产业化推广和复制。


事实上,伴随国家环保政策的加码,废旧轮胎处理市场比预期提前到来,过去的“黑色污染”正变身为“黑色黄金”。


去年12月,国务院办公厅印发的《“无废城市”建设试点工作方案》明确指出,要将废旧轮胎等固体废物分类收集及无害化处理设施纳入城市基础设施和公共设施建设范围。


政策的支持和旺盛的需求,为废旧轮胎的绿色生态循环利用带来了规模空前的大市场与发展机遇。


中国轮胎循环利用协会裂解分会专家、南开大学教授刘双喜说,以双星汝南工厂年处理废旧轮胎10万吨计算,可得到裂解油4.5万吨、气0.8万吨、炭黑3.5万吨、钢丝1.2万吨,这些产品的年销售额预计可达3.6亿元。如果全国每年产生的1300万吨废旧轮胎都采用这种方式处理,可形成年产值超过1000亿元的产业链条。


打造可持续循环经济样板


目前,双星这项具有多项自主知识产权的项目已引起国际关注。据双星集团董事长柴永森透露,美国、日本等多个国家的企业已在与双星洽谈,希望该项目能在异国他乡落户。


业界认为,废旧轮胎处理一直是全球性的难题,而此次双星废旧橡胶绿色生态循环利用方案的发布以及首个智能化工厂的投产,无疑为全球废旧轮胎的处理提供了“中国模式”。


柴永森说,废旧轮胎处理是解决“黑色污染”、促进资源循环利用的战略产业,双星希望通过自己的努力,成为可持续循环经济的样板。


事实上,我国正处于经济快速发展与资源环境瓶颈制约的关键阶段,而转变经济增长方式,发展可持续循环经济,正是建立资源节约型和环境友好型社会的必由之路。


然而,在产业链尚未成熟的环境下,行业的快速发展也造成了市场混乱。以废旧轮胎的处理为例,此前很长一段时间,整个行业都处在无序状态,特别是“土法炼油”危害尤甚,不但造成安全隐患带来二次污染,其提炼的裂解油、裂解炭黑等处理产生产品大多品质低下,同时也连带人们对废旧轮胎的处理造成了误解。


因此,柴永森认为,规范健全回收体系是废旧轮胎循环经济发展的关键前置条件,应实行全过程监管和追溯管理,确保废旧轮胎的规范回收、规范流通及规范处理,同时健全基于技术规范的再生产品标准,促进废旧轮胎循环经济的可持续发展。

本文来源:环球Tech,民大大爱车,新华网客户端

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