為解決傳統(tǒng)再生膠脫硫工藝污染性較大的問題，研發(fā)了一種化學(xué)斷硫環(huán)保生產(chǎn)新工藝，并最終制得了復(fù)原氟橡膠。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，采用氟橡膠與復(fù)原氟橡膠并用基本可保持氟橡膠所有性能，并大幅降低產(chǎn)品成本;復(fù)原氟橡膠分別與丙烯酸酯橡膠、丁腈橡膠并用時(shí)可大幅提升耐介質(zhì)性能和耐高溫性能。

　　眾所周知，氟橡膠具有耐熱、耐油、耐溶劑和耐強(qiáng)氧化劑等特性以及良好物理機(jī)械性能，廣泛用于國(guó)防軍工、航空航天及石油化工等領(lǐng)域。如今隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和工業(yè)技術(shù)的不斷升級(jí)，氟橡膠消耗量不斷增長(zhǎng)。據(jù)了解，到2015年全國(guó)汽車產(chǎn)量將達(dá)到3000萬輛，氟橡膠消耗量預(yù)計(jì)達(dá)到8560噸以上，加上其他行業(yè)的需求，國(guó)內(nèi)氟橡膠市場(chǎng)容量將達(dá)到11560噸，發(fā)展十分喜人。高速發(fā)展往往會(huì)帶來一些深層次的問題，大用量生產(chǎn)氟橡膠制品必定產(chǎn)生大量的氟橡膠廢料。氟橡膠是氟含量較高的橡膠材料，聚烯烴類氟橡膠和亞硝基氟橡膠主鏈結(jié)構(gòu)均不含有C=C雙鍵，耐熱氧降解性較高，在氟橡膠制品的生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的邊角廢料，目前關(guān)于這種廢料一直沒有非常理想的處理方法，填埋很難降解，焚燒會(huì)產(chǎn)生劇毒物質(zhì)，嚴(yán)重破壞臭氧層。

　　目前國(guó)內(nèi)有些廠家將氟橡膠廢料研磨成硫化膠粉直接添加到混煉膠中，可降低成本又利于環(huán)保，但膠粉在混煉膠中屬非連續(xù)相，添加量會(huì)受影響。經(jīng)長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)，筆者及眾多科研人員共同研制出了一種復(fù)原劑，即采用化學(xué)斷鏈法制作氟橡膠復(fù)原膠和預(yù)制膠，在密封制品廠長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)取得良好效果。

1、氟橡膠復(fù)原膠的制作原理

　　科研人員從大蒜和桔子皮等植物中提煉出了一種復(fù)原試劑，這種試劑中含有一種活性較強(qiáng)的小分子自由基，可用于廢舊橡膠的復(fù)原。一般地，在采用機(jī)械法制備廢舊橡膠顆粒的過程中，當(dāng)機(jī)械力作用于廢舊橡膠顆粒時(shí)產(chǎn)生力引發(fā)作用，生成活性粒子;與此同時(shí)，還產(chǎn)生了力裂解作用，生成具有大自由基特性的分子鏈斷片。眾所周知，硫化橡膠降解時(shí)，其自由基是在C-C=鍵上而不是在C-S鍵上，但有C-Sn-C鍵存在時(shí)30%的C-C鍵直接被破壞，而70%的是因破壞C-C鍵時(shí)生成的未配對(duì)電子轉(zhuǎn)移到硫鍵上而被斷鏈。裂解不總是在最弱鍵上發(fā)生，也可能在較強(qiáng)鍵上發(fā)生;有較弱C-S鍵時(shí)，斷裂可能發(fā)生在C-C鍵上。由于復(fù)原試劑中的強(qiáng)活性自由基能與廢舊橡膠中的斷鏈鍵產(chǎn)生反應(yīng)生成大量的線性分子鏈，生成了復(fù)原膠。因所選氟橡膠廢料經(jīng)過了高溫二段硫化反應(yīng)，其中的較小相對(duì)分子質(zhì)量物質(zhì)已大量揮發(fā)，而且化學(xué)斷鏈時(shí)的溫度不是太高，參與反應(yīng)的復(fù)原劑的量不多，因而再生復(fù)原膠保持了較好的物理機(jī)械性能和較高的門尼粘度，從理論上講，這種膠料經(jīng)過一段硫化后，無需再經(jīng)二段硫化。

2、氟橡膠復(fù)原工藝

　　化學(xué)斷硫工藝不同于傳統(tǒng)高溫脫硫工藝，其主要優(yōu)點(diǎn)是能耗低(不需要高溫)、投資少(設(shè)備和工藝簡(jiǎn)單)且不產(chǎn)生任何有害污染物。具體的復(fù)原工藝見圖1。

　　由圖1可看出，整個(gè)工藝流程中不需加溫，沒有任何廢物產(chǎn)生，所以這是一種環(huán)保節(jié)能型生產(chǎn)工藝。與較高溫度下脫硫生產(chǎn)的再生膠不同，本工藝生產(chǎn)的再生膠含有游離硫化劑，可在高溫高壓條件下直接硫化，為了與傳統(tǒng)再生膠有所區(qū)別， 把使用本工藝生產(chǎn)的再生膠稱作復(fù)膠。

圖1　氟橡膠復(fù)原工藝流程

結(jié)束語

　　本工作制備的復(fù)原氟橡膠具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　(a)不添加其他生膠，可單獨(dú)硫化。

　　(b)保持了氟橡膠的耐介質(zhì)性能和老化性能。

　　(c)能較好地與其他橡膠相容，且用量較大。

　　(d)不需高溫脫硫，生產(chǎn)過程安全環(huán)保。

　　(e)材料成本低廉。

　　(f)減少了廢舊橡膠對(duì)環(huán)境的污染。

　　推廣氟橡膠復(fù)原技術(shù)可解決國(guó)內(nèi)氟橡膠廢料難以降解和利用率較低等問題。化學(xué)斷鏈法可使廢舊氟橡膠復(fù)原過程更加環(huán)保和經(jīng)濟(jì)。復(fù)原氟橡膠保持了氟橡膠純膠的耐高溫、耐介質(zhì)特性。使用合理工藝和配合可生產(chǎn)出物理機(jī)械性能和化學(xué)性能均優(yōu)異的復(fù)原氟橡膠。實(shí)踐證明，這種復(fù)原氟橡膠可用于生產(chǎn)各種耐高溫、耐介質(zhì)橡膠件，產(chǎn)品成本大幅降低，企業(yè)效益顯著提高。