废橡胶的处理是当今人们面临的严重问题之一。为了满足不断提高的材料性能要求，橡胶朝着高强度、耐磨、稳定和耐老化的方向发展，但是同时造成了废弃后的橡胶长时期不能自然降解的问题，大量的废旧橡胶造成了比塑料污染(白色污染)更难处理的黑色污染。另一方面浪费了宝贵的橡胶资源。

      全世界每年有数百万吨废橡胶产生，数量如此巨大，如何对其进行有效处理已成为全社会普遍关注的问题。为此，除将堆积如山的废弃橡胶制品当燃料焚烧外，自1910年开始，各国科学家纷纷研究更为有效的废橡胶再生处理技术。再生胶是指废旧硫化橡胶经过粉碎、加热、机械处理等物理化学过程，使其从弹性状态变成具有塑性和粘性的、能够再硫化的橡胶。再生过程的实质是在热、氧、机械作用和再生剂的化学与物理作用等的综合作用下，使硫化胶网络破坏降解，断裂位置既有交联键，也有交联键之间的大分子键。

      橡胶再生方法大体上可以分为两类：物理再生和化学再生。

      1  物理再生

      物理再生是利用外加能量，如力、热-力、冷-力、微波、超声等，使交联橡胶的三维网络被破碎为低分子的碎片。除微波和超声能造成真正的橡胶再生外，其余的物理方法只能是一种粉碎技术，即制作胶粉。当这些胶粉被用回橡胶行业时，只能作为非补强性填料来应用。利用微波、超声等物理能量能够达到满意的橡胶再生效果，但设备要求高，能量消耗大。

      1.1常温粉碎法

      常温粉碎法一般是指加工温度在50士5℃或略高温度下通过机械作用粉碎橡胶制成胶粉的一种粉碎法。其粉碎原理是通过机械剪切力的作用对橡胶进行切断和压碎。因此，由常温粉碎法生产的胶粉，其表面凹凸不平，呈毛刺状。这种胶粉与冷冻低温粉碎胶粉相比，具有较大表面积，故有利于进行活化改性，同时将其配合在新胶料中与基质橡胶的结合力大。

      最早的常温粉碎法是采用辊筒粉碎法，主要有粗碎和细碎2个工序，粗碎采用的设备是表面有沟槽的两辊粗碎机，而细碎则采用表面不带沟槽的两辊细碎机。废旧橡胶通过粗碎与细碎后，接着进行磁选除铁和纤维分离，进而筛分出不同粒径的胶粉。由此法生产的胶粉粒径一般在0.3～1.4mm内，主要用于再生胶生产中间原料或通过粘合剂成型为弹性地面铺装材料。如果辊筒法生产胶粉，辊筒速度超过50m/s，则称为常温高速粉碎法，可同时粉碎橡胶和纤维材料。实验流程：废旧轮胎→清洗→切片→研磨→筛分→胶粉[1]。

      1.2低温粉碎法

      低温粉碎法是通过制冷介质，主要采用液氮使橡胶冷冻到玻璃化温度以下，在低温下进行粉碎的一种有效方法。国外低温粉碎主要采用制冷介质液氮进行冷冻，低温粉碎按粉碎前的处理工序不同可分为以下3种方式：

      (1)废旧橡胶经过预处理后直接冷冻，在低温下进行粉碎；

      (2)破碎和粉碎2个工序均在低温下进行；

      (3)在常温条件下先粉碎成粗胶粉，然后在低温条件下进行粉碎。

      这3种方式以常温与低温粉碎并用的方法比较适宜，其生产线可根据市场需要灵活生产常温法胶粉或低温法胶粉。

      液氮低温粉碎法在发达国家均有工业生产线，如美国联合轮胎公司低温法生产胶粉工艺过程是废旧轮胎先经预处理切割为胶块[2]，然后采用破碎机将胶块破碎为6.5mm胶粒，接着由低温输送器在输送胶粒过程中直接将液氮喷淋于胶粒上，使其冷冻至玻璃化温度以上，然后送入粉碎机在低温条件下进行粉碎，最后生产出粒径在0.42mm左右的胶粉。

      低温粉碎采用的粉碎机一般以冲击式粉碎机为好。乌克兰国家低温物理工程研究所也开发了液氮低温粉碎工艺，工艺主要过程为粉碎和磨碎两部分，两种工序均在低温下进行，可根据市场要求生产粒径为5mm、1.25mm、0.4mm、0.2mm、0.1mm和0.05mm的系列胶粉。

      1.3湿法或溶液粉碎法

      湿法或溶液粉碎法是一种在溶剂或溶液等介质中进行粉碎生产胶粉的方法[3]。由此法生产的胶粉表面状态与常温法的一样，但粒径较小，一般在200目以上。将其配合于新胶料中，胶粉性能优于常温粉碎法和低温粉碎法胶粉。

      湿法或溶液粉碎法最早由英国橡胶塑料协会开发，美国采用该技术建成工业生产线，该法主要采用的粉碎设备是磨盘式胶体研磨机。其粉碎过程分以下3个步骤[3]：

      第1步是废旧橡胶的粗碎，采用常温粉碎法进行；

      第2步是用化学药剂或水对胶粉进行预处理，预处理有3种方式：即使用脂肪酸(如油酸)和碱(如氢氧化钠)预处理；使用液体介质(如四氢呋喃、乙酸乙酯和三氯甲烷等)进行预处理；使用过量水预处理胶粉；

      第3步是将预处理的胶粉在磨盘式胶体研磨机中进行研磨粉碎，并经除碱、除溶剂或脱水干燥等处理后，即得超细胶粉。

      适量水预处理生产胶粉较适宜工业生产，但生产成本高，仅在高档制品和一些有特殊要求的材料中使用。

      1.4微波再生法

      微波再生法是一种非化学、非机械的一步脱硫再生法。它利用微波能的作用使胶粉中的S-S和S-C键断裂。橡胶置于f=2 450或915MHz的微波场中，一切极性基团都会因高强交频电磁场改变自己的方向而随电磁波的变化而摆动，因分子本身的热动力和相邻分子的相互作用及分子的惯性，极性基团随电场的变化而受到阻力和干扰，从而在极性基团和分子之间产生巨大的能量。

      微波法的优点是热效率高，为使脱硫达到所需的高热，用于脱硫的胶粉最好具有极性。因此，微波法脱硫，对极性橡胶的热效应非常明显而强，但只要是硫化胶，一般都有一定的极性[4]。赵树高，张萍等曾做过非极性硫化橡胶微波脱硫的研究[5]。微波脱硫法最早由美国Novety等人研究，现已在美国投入工业应用，日本专利也有微波脱硫工艺的介绍。在国内，罗鹏、连永祥、董诚春等人也先后从事过有关废橡胶的微波再生实验的研究工作。

      微波脱硫法有以下特点[6]：节能性好、脱硫效果好、生产效率高、耗时少、对极性强的橡胶有特效、污染较小、经济性好。微波脱硫法的缺点是有一定的污染。

      1.5超声波再生法

      阿克隆大学于l993年发明超声波再生法，此法是利用高密度能量场来破坏交联键而保留分子主链，从而达到再生的目的，超声波场可在多种介质中产生高频伸缩应力，高振幅振荡波能引起固体碎裂和液体空穴化。理论上的解释是：可能是声波空穴化作用机理引起超声波的能量集中于分子键的局部位置，使较低能量密度的超声波场在破坏空穴处转变为高能量密度。

      IsayevA.Iet.al．用GRT(废轮胎胶粉)超声波再生后，测得其硫化胶的物理机械性能为：拉伸强度约为9MPa，拉断伸长率为270％，此性能已高于普通再生胶。IsayevA.I等还对超声波脱硫的过程进行了数学的描述，并建立了一个拓朴学模[7,8]。超声波脱硫法是对废橡胶的真正再生，但该法尚未扫除商业化生产的成本和技术障碍，超声波脱硫法的商业化生产还需要一段时间[8]。

       超声波再生法的特点是再生效果好，其再生硫化胶的性能接近原生胶，其唯一的缺点是再生过程中，除了破坏3维网状结构外，也导致了部分大分子链的断裂[9]。而超声波法同微波法相比，它在生产效率上不如微波法高，但其再生效果较微波法好。

      1.6 电子束再生法

      电子束法再生法主要是利用IIR独有的射线敏感性，借助电子加速器的高能电子束，对其产生化学解聚效应。

      大多数橡胶弹性体在射线作用下发生交联反应，只有极少数结构含4价碳原子基团的胶种如丁基橡胶、丁基硫化胶等在高能辐射场下呈现降解反应。辐射技术正是利用丁基橡胶这一特有的辐射化学性质，借助电子射线与之发生化