普利司通与日本国立研究开发法人产业技术综合研究所（AIST）联合开发出一种两阶段化学回收工艺，可在常温条件下分解硫化轮胎橡胶。

双方于 12 月 4 日公布该成果时表示，这项新技术通过 “复分解反应” 对碳-碳双键进行 “重排”，实现硫化聚异戊二烯的化学分解，后续再进行热分解处理。

该工艺产出的产物包括异戊二烯、炭黑，以及可作为化工原料的 BTX（苯、甲苯、二甲苯）。

据悉，天然橡胶等聚异戊二烯可通过催化复分解反应轻松分解，但普利司通指出，废旧轮胎中的硫化聚异戊二烯橡胶却难以分解。

该公司解释，这是因为硫化橡胶中的硫成分会抑制复分解反应的进行。

研究人员表示，为轮胎橡胶选择 “合适的催化剂与溶剂”，可使交联结构的聚异戊二烯在 “接近常温的温和条件” 下实现化学分解。

普利司通在阐释工艺原理时提到，当发生分子间复分解反应时，聚异戊二烯分子间的碳 - 碳双键会发生重排。

但反应生成的聚异戊二烯分子链长短不一，无法仅获取短分子链。

因此，研究团队将重点放在通过 “聚异戊二烯与含碳-碳双键的低分子反应物之间的分子间复分解”，实现聚异戊二烯的化学降解。

另一方面，普利司通表示，当聚异戊二烯发生分子内复分解反应时，会生成环状聚异戊二烯，从而缩短聚异戊二烯分子链。

双方在研究中通过实验证实，向硫化聚异戊二烯橡胶中添加合适的催化剂与溶剂，可在 “常温下数小时内显著缩短聚异戊二烯分子链”。

为阐明这一机制，他们对反应产物进行了详细结构分析，发现液态聚合物的主要成分是 “以环状异戊二烯四聚体为核心的环状化合物”。

此外，研究人员通过分离提纯环状异戊二烯四聚体，并进行单晶 X 射线结构分析，“首次阐明了其包括三维结构在内的分子结构”。

普利司通指出，对生成的液态聚合物进行热分解处理时，异戊二烯是主要产物。

日本产业技术综合研究所与普利司通表示，该研究成果为废旧轮胎的化学回收奠定了科学基础，解决了长期以来因硫化橡胶复杂的硫交联结构导致的回收难题。

双方计划将该技术拓展至丁二烯橡胶等其他橡胶品类，同时探索新分离出的环状异戊二烯四聚体的应用场景，并推进工艺放大研究，目标在 21 世纪 30 年代实现商业化应用。

来源：世界橡胶展