日本輪胎業者加速可再利用之橡膠材料開發

 

刊登日期:2019/12/5
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廢棄輪胎大多被做為熱源進行利用,但從資源循環的觀點來看,尋求再生利用的環保意識日漸高漲,而日本輪胎製造商也正在加速進行可再利用之橡膠材料的開發,其中普利司通(Bridgestone)發表了以合成橡膠與樹脂共聚合而成之複合素材「SUSYM」製成的概念型輪胎;橫濱橡膠則是致力於與氫結合即可形成更高強度之「THC Rubber」的實用化,而兩者都是透過熱熔解就可以再度成形。

輪胎中使用的橡膠材料透過添加硫磺後加熱的「加硫」工程,對聚合物予以架橋,提高其強度。但是一旦加硫之後,就無法回復至原本的素材,因此難以進行再利用。橫濱橡膠正在推動實用化的「THC Rubber」,其特徵在於不須經過加硫過程就能引發出同等的強度。一般對於二烯類(Diene)的合成橡膠是透過結合氫賦予其獨自的官能基(Functional Group),藉此就可以不須改變聚合物之間的性質,進行物理性的結合,即使已經硬化,只要透過加熱就可以將架橋移除,進行再一次成形。橫濱橡膠也利用THC Rubber試作出輪椅用防穿刺橡膠,並計畫進一步改良成可適用於汽車輪胎的製品。

普利司通的「SUSYM」是利用獨家觸媒將合成橡膠與樹脂共聚合而成的材料,與天然橡膠相比,耐龜裂性提高5倍以上、耐磨耗性2.5倍以上,而拉伸強度也提高了1.5倍以上。此外,除了擁有優異的耐穿刺性及低溫環境下的耐衝擊性之外,也具備了熱修復性,因此還可望適用於輪胎之外的用途。

「SUSYM」除了實現製品的高性能性之外,也擁有優異的再利用性。普利司通使用獨家開發的觸媒,因此可以依需求改變橡膠成分與樹脂的比例,自由地創造出多樣物性的材料。活用此項特性,普利司通也試作出從輪面到骨架材料都是SUSYM的概念型輪胎,周圍部分柔軟,而中心部分堅固,且活用3D列印即可予以成形。由於所有部件都是以同一種素材製成,因此廢棄時不需要分類,可以非常容易地進行回收。

目前日本國內的廢輪胎以重量計算約有6成以上是做為熱源利用,近年來從海外有價購入廢輪胎的狀況持續,廢輪胎做為替代燃料使用呈現高需求,但從資源循環的觀點,亦有對熱再生(Thermal Recycle)持批判意見的看法,因此輪胎業者也逐漸重視材料再利用的擴大,並偕同聚合物製造業者、設備商等相關產業,共同逐步展開技術開發。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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