第二章 其它弹性体
以前，橡胶加工工业一直是一种发展速度缓慢、加工复杂，设备笨重、人力和能源消耗很大的工业。其主要原因在于现有橡胶加工特性所决定的加工方法，难以实现简便化、高速化和自动化。为了改善这种状况，提高生产效率，提出了各种方法，但只是在最近十多年来，热塑性橡胶、液体橡胶和粉未橡胶的相继出现才成为较为有效的途径。由于这些橡胶在加工时，具有工艺简单、能耗少，自动化程度高、强度小，加工成本低等一系列优点，受到世界各国重视，发展很快，其应用也在逐年增多，前途难以限量。
第一节 液体橡胶
液体橡胶一般是指在常温下为粘稠状的流动性液体，经过适当的化学反应，可形成三维网状结构，而和普通硫化胶具有类似物理机械性能的物质。从加工方面来说，其特点是能借助某种硫化方法(即扩链、交联，亦或两者并举)进行硫化，并可进行浇铸或用泵输送注入模型来制造弹性制品。
液体橡胶和固体橡胶相比，一般分子量较低，大约在2000～1000之间，属预聚物。在常温下是流动的液体，为浇注型弹性体，成型加工方便，加工工艺易于实现机械化、连续化和自动化，可减轻劳动强度和改善作业环境。
一、分类品种
与固体橡胶一样，根据液体橡胶主链结构的不同，可按下述类别来分成不同系列；聚硫橡胶系、硅橡胶系、聚氨酯橡胶系、二烯类橡胶系。前三者第一章中已经述及。二烯系液体橡胶主要有液体丁二烯橡胶、液体丁苯橡胶、液体丁腈橡胶、液体氯丁二烯橡胶等。
液体橡胶通常是一些在分子未端或分子内部有活性官能基的较低分子量的预聚物，随着接入官能基的位置不同，液体橡胶又可分为三种。一种是活性官能团在主链呈无规分布，即所谓在分子结构内带官能团者，称为非遥爪型液体橡胶；第二种是活性官能团处于分子链两端；再有一种既带中间官能团又带端基官能团。后两种称为遥爪型液体橡胶。非遥爪型液体橡胶只通过中间基团的反应形成交联，故自由末端多，定伸强度低，耐疲劳性差。遥爪型液体橡胶可通过活性官能团时扩链和交联反应，获得一种没有分子末端的闭合交联网，而与固体硫化胶结构类似，从而在物理机械性能和用途方面能与固体硫化胶相匹敌。因此成为目前研究的重点，并且着重研究将二烯类遥爪型液体橡胶用于一般橡胶制品，包括浇注轮胎。
在遥爪型液体橡胶中，又因引入的活性官能团的不同，可得出一系列不同品种的液体橡胶。活性端基可以有羟基、羧基、硫醇基、氨基、环氧基、异氰酸酯基、烯基、溴基等。
几种带官能团的二烯类液体橡胶的特征和性质见表2-1。
二、液体橡胶的结构
从分子设计角度看，为了满足液体橡胶在室温下具有流动性，经化学反应能形成空间网状结构，并具有与固体硫化胶相同特性的要求，必须在结构上满足下列条件：
1、交联点间的分子链应具有较大的柔曲性，分子结构中支链要少，1，4-结构含量多。
2、预聚分子链端应具有适当官能团，以便进行链增长或交联。
3、分子链具有适宜的长度，一般＝2000～6000。
4、根据液体橡胶中含的端基来选择带有官能团的扩链剂或交联剂(如表2-2)。
表2-1 几种带官能的二烯类液体橡胶的特征和性质。
| 商 品 名 | Nisso- PBC | HC-434 | Buttarez CTL | Telagen CT | Niss0- PBC | Polybd | PRD (DBBD) B-241 | |||
| R-45 | CS-15 | CN-15 | ||||||||
| 聚合方法 分子量Mn 粘度·泊(25℃) 端基类型 官能度 结构 顺式-1，4 反式-1，4 1，2-结构 第二单体 (含量%) 链增长剂 | 活性聚合 1000～ 2000 - 羧基 - - 5～10 95～90 Ng++ Zn++ | 自由基 3600 250 羧基 2 24 56 20 环氧/胺 | 自由基 4000 3300 350 1200 羧基 羧基 2 1.8 22 20 53 60 25 20 丙烯腈 (18～19) 环氧/胺 | 阴离子 5000 - 羧基 - 31 42 27 环氧/胺 | 阴离子 1910～ 8600 - 羧基 - 30 40 30 环氧/胺 | 活性聚合 1000～ 3000 - 羧基 2 - 5～10 95～90 二异酸酯 过氧化物 | 2700～ 3000 50 羟基 2.2～2.6 20 60 20 | 自由基 3600 150 羟基 2.2～2.4 20 60 20 苯乙烯 (25) 二异氰酸酯 | 4400 525 羟基 2.2～2.4 20 60 20 丙烯腈 (15) | 自由基 5000 750～2000 溴基 - - - 多胺 |
低反应性端基：-OH、-C＝O、－Cl、-NR2
中反应性端基：－CH2Cl、－CHO、－COOH
高反应性端基：-OOH、-SH、-NCO、-COCl、-NH2等。
当反应能力高时，液体橡胶在贮存，加工时(如混和填料)容易发生问题，必须予以注意。两端基的极性和缔合性，会使液体橡胶发生显著的增粘作用。由官能团导致的粘度大小顺序为：无官能团＜-OH＜-COOH ＜-Br。
要使二烯类遥爪型液体橡胶作为通用橡胶使用，其末端官能团必须具备如下的条件；在不增加贮存和加工困难的条件下，反应性应充分的高，和固化剂反应不生成气体和腐蚀性的有害物质等；制造成本低，适于大规模生产；每一分子的官能度应接近2.0；固体剂(扩链剂或交联剂 )使用方便，而且便宜易得。当前，常见的二烯类遥爪型液体橡胶的官能团是羟基(-OH)、羧基(-COOH)的溴基(-BR)，据认为羟基或羧基较好。在综合考虑成本和稳定供应性的问题之后，人们对带有羟端基的液体丁苯橡胶和液体丁二烯橡胶最感兴趣。羟端基二烯类液体橡胶在遥爪型液体橡胶中粘度最低，加工也方便，因此成了人们广泛开发用途的对象。
三、液体橡胶的硫化
液体橡胶与固体橡胶之间最重要差别在于硫化(交联)体系。液体橡胶的硫化剂(或称固化剂)一般是指扩链剂和交联剂。为了获得性能良好的硫化胶，必须根据液体橡胶的末端官能团选择适宜的扩链剂和交联剂(如表2-2)。从表2-2看来。硫化体系多是采用氢给予体(-OH、-SH、-NH2 、-COOH、-COSH、-CONH2 –SO2NH2 、＞NOH等)和氢接受体-NCO、O、S、N等的加成反应体系，基本上没有采用缩合反应的例子。这大概是因为在硫化反应(缩合型)中生成的低分子物会导致产生气泡的缘故。
表2－2 液体橡胶端基与其所对应的扩链剂或交联剂的官能团
| 液体橡胶端基 | 扩链剂或交联剂的官能团 |
| －OH －COOH －SH | －NCO , , MxOy, －OH，－NCO ，MxOy, ROOR，－NCO |
| －NH2 | －X（多数为－Br） －COOH，－X －NH2，－OH，－COOH |
－NCO －CH＝CH2 | －OH，－NH2，－NHR，－COOH，－SH |
| －Br | －NR2，－NHR，－NH2，MxOy |
此外，液体橡胶的交联还有如下一些特点。
1、许多情况要根据化学计算，即按官能团等摩尔原则计算加入交联剂的数量。
2、由于液体橡胶分子量较小，必须添加较高浓度的交联剂才能增长和交联。
3、液体橡胶的硫化温度范围较宽，某些液体橡胶的硫化不要加热，在室温下就能产生交联作用。
4、交联机型依赖于端基与交联剂 发生化学反应，这一点与固体橡胶很不一样。图1-2所示。 表示了固体橡胶和液体橡胶的交联网络结构模型。遥爪型液体橡胶如图2-1(2)所示。液体橡胶借助固化剂扩链的，其分子全部被网络结构所利用，有助于提高液体橡胶弹性。非遥爪型二烯系液体橡胶，可用普通硫黄和有机过氧化物进行交联，如图2-1(3)，每个液体橡胶分子残留两个自由链端。一般说来，这种自由链端对橡胶弹性没有贡献，使交联物发脆，并且影响动态性能。
图2-1 液体橡胶交联示意图
1-普通固态橡胶 2－遥爪型液体橡胶 3－非遥爪型液化橡胶
四、液化橡胶的加工
液体橡胶由于分子量较低，在常温下是粘稠状的液体，粘度一般为5～50P·S，加工操作比较容易，采用涂料磨等可进行混合，便于实现机械化、连续化和自动化。液体橡胶的加工简图如图2-2所示。
图2-2中的一次混合是指将液体橡胶和以炭黑为代表的粉状补强填充剂或纤维补强剂 ，以及操作油等预先进行良好混合。其混合系统如图2-3所示。首先在预混装置中用液体将填充剂充分湿润，然后其通过大型三辊磨机。
当不需要将固体填充剂进行混合分散时，可省去一次混合，而直接从二次混合开始加工。二次混合原则上是将液体橡胶成分和扩链、交联等固化剂，以及各种添加剂在液体状态下进行混合。
图2－2 液体橡胶加工简图
二次混合所采用的方法可大致分三种：一是机械混合，螺杆混合机即属这种：二是静态混合，如Kenics混合机即是典型设备(见图2-4)：三是冲击混合，如反应注压硫化法(RIM)。
液体橡胶的成型方法有很多种。现可供选用的成型方法是：RLM成型、浇铸成型、注射成型、传递成型、压缩成型、旋转成型、喷雾涂布、浸渍等。
五、液体橡胶的用途
液体橡胶是一种新型合成材料。它加工简便，适于浇铸、制造形状尺寸复杂的橡胶制品，能在户外进行喷涂并有良好的涂覆性，可以现场硫化，且因动力消耗低(约比固体橡胶低50%)，易于实现连续化和自动化生产。因此，尽管它目前原材料价格高，强度还较差，但应用范围已经很广阔。
液体橡胶广泛用于胶粘剂、涂料、密封嵌缝材料，各种工业弹性制品等。此外，液体橡胶还可用反应性操作油，改善固体橡胶的加工性，提高硫化胶的物理机械性能。液体橡胶用作树脂的改性材料也已经实用化。
液体橡胶的具体用作见表2-3。
表2-3 液体橡胶的用途
| 1、胶粘剂、接着剂(无溶剂类) |
| 2、涂料、金属等的涂覆材料 |
| 3、在常温涂覆的防水、耐化学药品保护膜 |
| 4、走廊、体育馆等的地板铺装 |
| 5、火药等粉体的粘结剂 |
| 6、人造革、合成皮革、弹性纤维的原料 |
| 7、多孔制品及防震材料 |
| 8、橡胶或塑料用反应性改性剂 |
| 9、土壤稳定剂、改土剂 |
| 10、弹性铸型用模型、医疗用材料 |
| 11鞋用材料(大底、后跟等) |
| 12工业用弹性材料(如用于汽车的零件) |
| 13脐带、胶管、防震橡胶、垫圈等工业橡胶制品 |
| 14密封材料、敛缝材料 |
| 15电气部件，如隔板等 |
| 16地毯类的背衬、纤维处理剂 |
| 17橡胶沥青用于铺装道路 |
| 18轮胎翻新用材料 |
| 19浇铸轮胎(包括实心或空心轮胎) |
第二节 热塑性橡胶
热塑性橡胶是在高温下能塑化成型，而在常温下又能显示橡胶弹性的一类新型材料。这类材料兼有热塑性塑料的加工成型特性和硫化橡胶的橡胶弹性性能，故又称为热塑性弹性体(TPEs)。
热塑性橡胶有类似于硫化橡胶的物理机械性能，如较高的弹性，类似于硫化橡胶的强力、形变特性等。在性能满足使用要求的条件下，热塑性橡胶代替一般硫化橡胶，制成各种具有实用价值的橡胶制品。另一方面，由于热塑性橡胶具有类似于热塑性塑料的加工特性，因而不需要使用传统的橡胶硫化加工的复杂的硫化设备，可以直接采用塑料加工工艺，如注射、吹塑等成型工艺，从而设备投资少、工艺操作简单。由于热塑性成型工艺通常比硫化橡胶常用的模压成型或传递模压成型速度快、周期短，因而生产效常相应也高。此外，由于热塑性橡胶的弹性和塑性两种物理状态之间的相互转变取决于温度变化，而且是可逆的，因而在加工生中的边角料、流失料、废次品以及用过的废旧制品等，可以很方便地重新加以利用，达到节省能源、降低成本之目的。
正因为热塑性橡胶优异的橡胶弹性和良好的热塑性相结合，使其得到了迅速发展。目前，热塑性橡胶已构成了一个新的工业原料体系，被称为“第三代橡胶”。热塑性橡胶的兴起，使塑料与橡胶的界限变得列加模糊。
一、分类品种
目前， 热塑性橡胶的种类日趋增多，根据其化学组成，常用的有四大类。
1、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)，按其合成时所用的聚合物二醇又可分为聚醚型和聚酯型。
2、苯乙烯嵌段类热塑性弹性体(TPS)。典型品种为热塑性SBS弹性体(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物)和热塑性SIS弹性体(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物)。此外，还有苯乙烯-丁二烯的星形嵌段共聚物以及SBS、SIS的氢化产物。
3、热塑性聚酯弹性体(TPEE)。该类弹性体通常是由二元羧酸及其衍生物(如对苯二甲酸二甲酯)、聚醚二醇(分子量600～6000)及低分子二醇的混合物通过熔融酯交换反应而得到的无规嵌段共聚物。
4、热塑性聚烯烃弹性体(TPO)。该类弹性体通常是通过共混法来制备。如应用特级的EP(D)M(即具有部分结晶性质的EPM或EPDM)与热塑性树脂(聚乙烯、聚丙烯等)共混，或在共混的同时采用动态硫化法使橡胶部分得到交联甚至在橡胶分子链上接枝聚乙烯或聚丙烯。此外还有丁基橡胶接枝聚乙烯而得到的热塑性聚烯烃弹性体。
除了上述四大类热塑性橡胶外，人们还在探索热塑性橡胶的新品种。如聚硅氧烷类热塑性弹性体、热塑性聚酰胺弹性体、共混型或接枝型热塑性天然橡胶、综合离子鍵共聚物、热塑性氟橡胶以及聚氯乙烯类热塑性弹性体。
二、热塑性橡胶的结构特征
1、交联形式
硫化橡胶具有高弹性特点，该特点与橡胶硫化时在橡胶大分子链间形成交联鍵的结构特征有密切的关系，这种交联键的多寡直接影响了弹性的高低。热塑性橡胶显示硫化橡胶的性质，同样存在着大分子链间的“交联”，这种“交联”可以是化学“交联”，或是物理“交联”，但无论哪一种“交联”，均具有可逆性的特征。即当温度升高至某个温度，这种化学“交联”或者物理“交联”消失了；而当冷却到室温或使用温度时，又起到与硫化橡胶交联鍵类似的作用。就热塑性弹性体来说，物理“交联”是主要的交联形式。图2-5是苯乙烯一二烯烃热塑性三嵌段共聚物的结构。
(a) TPS (b) TPU
图2-5 热塑性弹性体的聚集态结构
2、硬段和软段
热塑性橡胶是一种橡胶和塑料的嵌段(或接枝)共聚体。其中硬段又称塑料段，软段称橡胶段。热塑性橡胶分子链的突出特点是它同时串联或接枝一些化学结构不同的硬段和软段。硬段要求链段间的作用是以形成物理“交联”或“缔合”，或者具有在较高温度下能解离的化学鍵。软段则要求是自由旋转能力较大的高弹性链段。现举例说明如下。
热塑性橡胶的硬段和软段都要有足够的长度(或聚合度)。当硬段过长、软段过短，其共聚物在常温下主要表现为耐冲击塑料的性质；相反，硬段过短、软段过长，则失去硬段的物理交联能力，故在不硫化的条件下，易发生塑性流动甚或引起冷流。另外，硬段和软段要有适当的排列次序和连接方式，这是很重要的因素。如以A代表硬段，而以B代表软段，则ABA型排列比AB或BAB型好。在接枝法中高弹性主链上接上硬段比相反的接法要好。 这些说明了热塑性橡胶的分子链中一定要有从两头约束软段的硬段结构。
3、微相分离
因为热塑性橡胶分子中同时存在着串联或接枝的硬段和软段，当热塑性橡胶从流动的熔融态或溶液状态过渡到固态时，分子间作用力较大的硬段首先凝集成不连续相，形成物理交联区。这种物理交联区的大小、形状随着硬段和软段的结构、数量比的不同而发生变化，从而形成不同的微相分离结构。图2-6为苯乙烯类热塑性橡胶随嵌段组分发生变化时，分别形成球状、柱状、片状等示意图。该类弹性体是以柔性的线型聚丁二烯(或聚异戊二烯)链段为母体，在其两端都连接着刚性的聚苯乙烯链段。在这种嵌段共聚物中，相当于两个组份，有两分离相，并有各自的玻璃化温度(Tg)。聚苯乙烯链段，Tg约为100℃，而聚丁二烯链段的Tg 约为 -105℃。因此在室温下聚苯乙烯链段能够互相缔合形成物理交联区，这些缔合的直径约为30nm，从而使分子链之间形成交联网状结构。从微观结构上看，聚丁二烯(或聚异戊二烯)柔性链段构成连续相(橡胶相)，而聚苯乙烯链段则呈分散相(塑料相)，起物理交联作用。
三、 热塑性橡胶的性能
由于热塑性橡胶在常温下实际为两相体系，故它结合了两相的性能特点。呈连续相(橡胶相)的柔性链段决定着材料高弹性能、良好的低温性能、耐磨性能和耐屈挠性能；而呈分散相的硬段则起物理交联作用，具有补强效果。这种自补强性致使热塑性橡胶纯胶本身在常温下具有较高的强度和综合物理机械性能。如表2-15为国产SBS和充油SBS的主要物理机械性能。
表 2-15 国产SBS和充油SBS的主要物理机械性能
牌号
| 结构与性能 | YH-791 | YH-792 | YH-801 | YH-802 | YH-795 | YH-805 |
| 结构 | 线型 | 线形 | 星形 | 星形 | 线型 | 星形 |
| S/B | 30/70 | 40/60 | 30/70 | 40/60 | 48/52 | 40/60 |
| 充油量·% | 33 | 33 | ||||
| 拉伸强度·Mpa≥ | 18.6 | 22.6 | 15.7 | 2106 | 11.8 | 13.7 |
| 300%定伸应力≥ | 2.0 | 2.9 | 2.0 | 2.9 | 1.4 | 1.2 |
| 扯断伸长率·%≥ | 700 | 500 | 600 | 550 | 950 | 900 |
| 永久变形·%≥ | 40 | 65 | 45 | 65 | 70 | 55 |
| 硬度(邵尔·A)·≥ | 60 | 85 | 65 | 80 | 60 | 5 |
各类热塑性橡胶的典型物理机械性能、耐热性、耐油性见表2-16、图2-9、图2-10。
表 2-16 各类热塑性橡胶的典型物理机械能
| 性 能 类 型 | 硬度范围 (邵尔) | 拉伸强度 MPa | 扯断伸长率% |
| 热型性天然橡胶 共混型 (TPNR) | 70A～60D | 6～20 | 200～500 |
| 热塑性天然橡胶 接枝型 (TPNR) | 40A～95A | 10～25 | 300～800 |
| 聚烯烃类 (TPO) | 65A～60D | 5～20 | 200～500 |
| 苯乙烯嵌类 (TPS) | 40A～95D | 10～25 | 600～1200 |
| 聚氨酯类 (TPU) | 70A～75D | 25～40 | 200～700 |
| 聚酯类 (TPEE) | 40D～72D | 25～40 | 350～450 |
由于热塑性橡胶本身具有自补强性，且不需要硫化，因此可不必添加补强剂及硫化体系配合剂。但为改善加工性能、使用性能和出于经济目的，加入各种配合剂仍然是必不可少的。通常加入的有软化剂、填充剂、热塑性树脂、抗氧剂等，以便增加胶料的流动性、调节硬度和强度、降低成本、提高产品质量等。热塑性橡胶能与大多数通用橡胶和配合剂相混，可以采用普通密炼机混炼，也要以经初步干混后用双螺杆挤出机或连续混炼机进行混炼。
由于热塑性橡胶中的“交联”区域属物理“交联”，故当温度上升至超过构成物理“交联”区域的硬段的玻璃化温度或结晶熔点时，硬段将被软化或熔化，网状结构就被破坏，可以在力作用下流动。因此可以像塑料那样自由地进行成型加工。这种网状结构也可以由于溶解于某些有机溶剂而消失。而当温度下降或溶剂挥发时，则网状结构又重新建立。所以热塑性橡胶可以采用普通塑料工业用的注射机来注射成型、用塑料挤出机挤出成型，也可模压成型或用其它塑料成型加工方法进行加工。各类热塑性橡胶的加工参数见表2-17。
表 2-17 各类热塑性橡胶的加工参数
| 加工方法与项目 | SBS | TPO | TPU | TPEE |
| 注射成型 熔体温度，℃ 螺杆长径比./ 螺杆转速，ROM 模具压缩比 模具温度℃ 收缩率.㎝/㎝ 挤出成型 螺杆长径比，L/D 螺杆压缩比 料筒温度，℃ 机头温度，℃ 是否需干燥 | 205～230 ＞16：1 - 2～3 25～65 0.01～0.02 ＞20：1 2.5～3.5：1 180～225 210～235 通常不需 | 160～230 16～24：1 - 2～3 25～50 0.001～0.005 ＞30：1 3.5：1 150～200 150～200 不需 | 190～220 ＞15：1 20～40 2.5～3 25～65 0.005～0.03 24：1 2.5～3.5：1 180～225 200 需要 | 175～215 18～30：1 60 2.5～4 20 0.001～0.05 ＞18：1 2.5～4：1 155～225 170～230 通常不需 |
表 2-18 热塑性弹性体的部分用途
| 胶粘剂 | 热塑性塑料冲击性能改进剂 | 密封材料 |
| 沥青制品 | 仪器包装材料 | 成本低廉的橡胶部件 |
| 涂层 | 医疗和药物用品 | 板材 |
| 管材 | 汽车护板 | 农用软管 |
| 胶带 | 机械零件(衬垫、热圈、接合件、(旋扭) | 电线、电缆、绝缘材料体育用品、工具的用柄等 |
| 单元鞋大底和鞋后跟 | 体育用品(滑雪靴、游泳蛙鞋) | 布面鞋鞋底 |
热塑性弹性体在制鞋业、汽车制造业、胶粘剂工业以及在电线电缆、软管及工业配件方面正显示着越来越广泛的应用前景。通用型SBS常用来制造各种高档胶鞋、汽车用橡胶配件及胶管等；热塑性聚氨酯橡胶除用于大底、后跟尤其是高级运动鞋、传动带、运输带、电缆护套外，在特种橡胶工业制品生产中还有着广泛的应用，如用于汽车工业中的轴承、纺织皮结、滚轮、门滑轮、耐油胶等、液压密封及联轴节等；热塑性聚烯烃橡胶常用作汽车配件材料、电线电缆绝缘层，以及胶管等；热塑性聚酯橡胶可用于制造液压软管、管线、包覆层、挠性联轴带、防震制品、门阀衬里、齿轮、履带及耐热胶带、容器及燃料油箱、高压开关、电线电缆护套、配电盘绝缘子等电器零配件。
但是，由于目前热塑性橡胶中采用的塑料硬段的玻璃化温度或结晶熔点大都比较低，所以耐热性较差，且由于热可逆性，其长期变形大。目前热塑性橡胶的价格也相对较贵，尤其是热塑性聚氨酯和热塑性聚酯弹性体成本较高。使热塑性橡胶的应用尚受到。
第三节 粉末橡胶
粉末橡胶系指粉末状的天然橡胶和合成橡胶。它与普通片状橡胶相比，具有运输方便、适于自动称量的优点，且不需塑炼，与配合剂混合后可直接进行成型硫化，以简化工艺，便于加工的连续化、自动化和节能化，改善劳动条件。
一、 粉末橡胶的制造
1、原料橡胶和隔离剂
粉末橡胶的制造有以片状橡胶为原料的，也有使用胶乳或橡胶溶液的。其中后者比较经济，但不论采用何种形态的原料，防止粒子再凝聚都是十分重要的。在制造粉末橡胶时，为防止橡胶粒子粘着，常使用隔离剂，以降低橡胶粒子的粘着性，防止表面相互粘着。用量一般为3～15份。可采用的隔离剂和如下几种：
（1）无机隔离机 常用的滑石粉、碳酸钙和二氧化硅等。但此类隔离剂有吸湿性，不适于在电绝缘料中。炭黑也是有效的隔离剂，但仅适用于黑色胶料。
（2）有机隔离剂 可使用苯乙烯一丙烯腈共聚物和聚氯乙烯树脂，但因它们和橡胶存在相容问题，不一定适用于所有橡胶，而且若用于丁腈橡胶，还有增大压缩永久的倾向。
（3）皂类物质 若将皂类物质加入胶乳中，在提高胶乳稳定性的同时，还起隔离剂的作用。但若配合量较大，则会使吸湿性增大，热稳定性下降。
（4）淀粉一黄原酸盐 这是一种最近开发的新型隔离剂，它不仅有隔离作用，而且兼有补强和硫化效能。
2、制法
（1） 机械粉碎法 用特制的微粒粉碎机把胶块或胶片碾磨成1㎜以下的粒状物，经过筛选，并加入隔离剂制得。若将片状橡胶预先用液氮冷冻，然后进行粉碎，可制得粒径更小的粉末橡胶。此外，还有霍处德(Holliday)法。该法以片状橡胶为原料，用空气磨碎机将其磨成橡胶粉末，再涂以防粘剂水分散液，并加入硬脂酸锌等隔离剂，即制得粉末橡胶。
（2）干燥法 此法系把液态胶乳经不同干燥方法制成粉末状橡胶。根据干燥方法不同又可分为喷雾干燥法、急骤干燥法和冷冻干燥法等多种。
喷雾干燥法是将加入隔离剂的胶乳在干燥室中通过喷嘴使胶乳成雾状，热风使胶中水分蒸发，粒子下沉于干燥室底部。该法可制得粒子在0.1㎜以下的粉末橡胶，但由于是胶乳直接干燥，非橡胶成份含量高，耐水性等较差。
急骤干燥法原理和喷雾干燥法相似。胶乳通常经过凝集、洗涤和部分脱水进入急骤干燥器。此法可减少在蒸发时的水份，提高产量，同时在干燥前除去及乳中的非橡胶成份，并通过加入隔离剂防止粒子粘结。
冷冻干燥法是于干燥室中-30℃以下的减压条件下喷散，最后获得粒径在0.1㎜以下的微粒粉末橡胶。
（3）共沉法 此法是将胶乳凝固共沉至要的粒子大小，然后用隔离剂把粒子包覆，形成包囊橡胶粒子，其中淀粉－黄原酸盐共沉法是把及胶乳和强碱性的淀粉一黄原酸盐溶液在加酸条件下凝固，干燥制得粉末橡胶，如不用酸凝固，而是添加硬脂酸锌以及氯化钙水溶液凝固，亦可获得同样效果。
对溶聚法所得橡胶溶液要先进行乳化，而后加入其它配合剂(包括炭黑、硫化剂等)，再经凝固，然后用聚醋酸乙烯酯包覆橡胶粒子。它在室温下不溶于油类。将包囊粒子分散于操作油形成分散体。当分散体加入模型后加热时聚醋酸乙烯即熔化，油即为橡胶所吸收。
利用共沉法可制得具有自由流动性的粉末充炭黑母胶。由于充填了炭黑，减少了冷流性和粘着性，所以比单纯聚合物粉末的自由流动性大，即使长期贮存也不会凝集。采用该法，聚合物的粘度即使很低，也能方便地制成粉末橡胶，因此适于通用橡胶采用。
今后粉末橡胶制法的目标，是尽是少用隔离剂，产品的自由性流动大，而且在长期贮存时也不丧失其自由流动性。
二、粉末橡胶的品种
据文献报道，可以粉末化的橡胶有丁腈橡胶、天然橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶和聚氨酯橡胶等。但是，实际商品化的都很少。目前已经商品化的粉末橡胶有粉末丁腈橡胶、粉末丁苯橡胶、粉末天然橡胶、粉末氯丁橡胶、粉末乙丙橡胶。现在工业上最常用的粉末橡胶则主要是粉末丁腈橡胶。其品种见表2-19
表2-19 粉末丁腈橡胶商品牌号
| 厂家 | 牌号 | 丙烯含量 % | 门尼粘度 (ML1+4·100℃) | 备注 |
| B.F.Goodrich | Hycar1412×2 1412×110 1422 1431p-65 1432p-80 1452p-50 1424p-80 1492p-80 | 33 30 41 33 41 33 33 21 33 | 70 75 115 70 65 80 50 80 80 | 非交联型 交联型 交联型 交联型 |
| CIAGO | Hycar1411 142 1442×110 1412×2 1401H80 1402H22 1402H23 1402H82 1402H83 1403H84 | 41 33 33 33 41 31 33 33 33 29 | 115 70 75 70 80 70 50 70 50 80 | 交联型 交联型 交联型 非交联型 平均粒烃 0.6㎜ |
| Polysar | Krynac 34.50P 34.80P | 34 34 | 50 | 全部通过35目筛 含1.8%的隔离剂 |
| Coodyear | Chemigum N8kl | 32 | 80 | 交联型 |
| 日本合成コム | 35 41 | 60 80 | 全部通过20目筛.含15份碳酸钙隔离剂 | |
| 日本瑞翁 | Nipol HF-01 HF-21 104F | 41 34 34 | 80 80 80 | 全部通过32目筛含有碳酸钙系隔离剂.HF-21为交联型 |
三、粉末橡胶的配合、与加工与应用
粉末橡胶和普通片状橡胶除了形状不同之外，一般并无特殊的差别，因此仍可沿用普通片状橡胶的配方体系进行配合。若为粉末天然橡胶，则按天然橡胶的配方体系进行配合；若是粉末合成橡胶，则按对应的合成橡胶的配方体系进行配合。然后，即可制得与普通橡胶制品性能类似的产品。
粉末橡胶的加工方法基本上有两种：一种是使用开炼机，密炼机等大型炼胶机的加工法(见图2-11)；另一种是不使用大型炼胶机的连续混炼加工法(见图2-12)。其中前者仍使用现有炼胶设备，它作为一种过渡的加工方法，在当前比较实用。
图2-11 采用大型炼胶机的粉末橡胶加工工艺流程。
预混合即粉末料配合，又称干混。它是将粉末橡胶和全部配合剂(包括硫化剂)在粉末状态下进行充分混合。预混合可采用各种高速混合机进行干混。通过预混合，可以破坏炭黑及其它配合剂凝聚，使炭黑等包覆橡胶粒子表面，制成粒度较细的粉体配合胶料， 为提高混炼高利率作准备性加工。
当用开炼机混炼时，若使用粉体配合胶料，则混炼高利率远高于片状橡胶混炼(约提高3～4倍)，采用密炼机混炼时，粉末橡胶和配合剂进行预混合的效果基本相同，但当增塑剂用量较多时，仍希望使用预混合制得粉体配合胶料。粉末橡胶采用密炼机混炼的优点是可实现一段混炼，包括硫化促进剂的混炼均可在混炼机内进行，不需要象通常片状橡胶那样进行两段混炼。
今后的方向是不用开炼机，而采取粉体配合胶料直接供给压出机的连续压出混炼法。连续压出混炼是粉末橡胶的正式加工法。该法是将粉体配合胶料从连续压出混炼机的加料口加入，转动螺杆挤压胶料沿螺槽前进，同时完成混炼，然后将胶料按一定的形状连续压出，送去硫化成型。
图2-12 不使用大型炼胶机的连续混炼加工法
粉末橡胶特别适于采用注射成型和压出成型法制造产品。例如采用螺杆和柱塞并用的往复式压出机，即可将粉末橡胶和补强填充剂完全融合，而实现连续生产。又如技术服务普通压出机(L/D=12.5/1)，使用高速、高功率混合机进行预混合的粉末丁腈橡胶，可成功地压出胶管。
粉末橡胶也可和普通橡胶一样，采用普通方法硫化，例如采用一般平板硫化机硫化，也可以用压延机压片再硫化成胶板，还可用压出机出型再硫化的方式制造产品。
粉末橡胶的用途可和普通片状橡胶作用同样考虑，其特别适于制作注射制品、压出制品，用作胶管、胶板、模制品等。粉末橡胶还可用作树脂的改性剂，尤其是粉末丁腈橡胶已获得广泛应用。例如粉末丁腈橡胶用作软质聚氯乙烯的非抽出性、非迁移性、非挥发性增塑剂，以提高制品耐久性、耐热性和回弹性。粉末丁腈胶改性的聚氯乙烯已广泛用于鞋底、电线电缆、垫圈等。由于聚氯乙烯树脂呈粉末状，故掺混粉末丁腈橡胶有助于自动化、连续化加工。
第四节 再生橡胶与硫化胶粉
再生橡胶是指废旧硫化橡胶经过粉碎、加热、化学和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，简称再生胶。
再生胶在橡胶工业中占有重要地位。它一方面可以变废为宝，进行综合利用，另一方面使用再生胶还可以收到一系列技术效果和经济效果。
使用再生胶的主要优点如下：
1、价格便宜。最好的轮胎面再生胶的价格，一般不到天然橡胶的1/3或丁腈橡胶的1/2。好的轮胎胎面再生胶的橡胶烃含量约50%，并含有价值的软化剂、氧化锌、防老化剂和炭黑。再生胶约有原强度的65%，伸长率约50%。
2、渗用再生胶时，填充剂易于分散，混炼时间比纯胶料短，动力消耗也较少。
3、混炼、热炼、压出、压延等生热比纯胶胶料低，这对炭黑含量高的胶料十分重要，可避免因胶混过高而焦烧。
4、掺用再生胶的胶料，流动性较好，因此压出或压延速度一般比纯胶胶料快，半成品的外观缺陷较少。同时，压延时的收缩性和压出时的膨胀性都较小。
5、比天然橡胶和丁腈橡胶的硫化速度快，但一般没有焦烧危险，操作比较安全。
6、和天然橡胶并用时，可减少或不发生硫化返原的趋向。
7、有很好的耐老化、耐酸、耐碱性能。
但是，再生胶也有一些缺点了它的应用。由于再生胶的分子最低、强度低、不耐磨、不耐撕裂等，因此它不能用来制造物理机械性能要求很高及要求耐磨、耐撕裂的制品。例如汽车轮胎胎面胶和内胎，就不能使用再生胶，但是对于绝大多数物理机械性能要求不是很高的制品，均可掺用再生胶。
一、橡胶再生原理
再生胶生产中的主要反应过程就是“脱硫”(或再生)。“脱硫”一词原系指从硫化橡胶中把结合硫黄取出而成未硫化状态，也即是一个与硫化相反的过程。然而这在实际上是不可能的，真正的情况是使具有弹性的硫化胶发生降解，并不能使硫化橡胶中结合的硫黄与橡胶大分子分离，也不能使硫化胶复原到生胶的结构状态。所以现在认为硫化胶塑性的恢复，需要破坏空间交联的结构。“再生”可认为是硫化橡胶网状结构被破坏，即硫化胶分子在交联点处及交联点间的分子主链处发生不规则的断裂。这种不规则的断裂，导致再生胶中包括两部分物质，即可溶于溶剂的溶胶与不溶于溶剂的凝胶部分。由于并联链和分子链断裂，溶胶部份脱离了硫化胶的总网络，它们的分子量可从几千至几百万。凝胶部分则仍保持硫化胶的三维空间结构，只是由于降解而呈非常疏松的结构状态。
再生作用的实质是热、氧、机械力和化学的综合降解作用。
机械力作用使硫化胶网状结构破坏发生于碳-碳鍵上，而研磨又能使橡胶分子在其与炭黑颗粒表面的缝合处分开。所以机械裂解的情况大多数是在比较低的温度下发生的，断裂程度与温度密切相关。
热能促使分子运动加剧，导致分子链的断裂。在大约80℃时热裂解明显，到150℃左右，热裂解速度增大，然后温度每升高10℃，热裂解速度大约加快一倍。裂解后的自由基保持在裂解分子的末端，呈现不稳定状态，并具有再结合的能力，若没有其它物质的存在，随着自由基浓度的不断增加，裂解速度会逐渐减慢。但氧的存在会使裂解的自由基进一步被氧化生成橡胶分子的氢过氧化物，高温下氢过氧化物的生成占优势。由于氢过氧货物的裂解，加剧了橡胶网状结构的破坏。
硫化橡胶的再生，单靠加热和机械处理还很难完成，必须加入化学再生剂，即软化剂(也称再生油)和再生活化剂。软化剂对橡胶起溶胀作用。使网状结构松驰，从而增加了氧的渗透作用，有利于分子链的氧化断裂，并降低重新结构化的可能性，加快再生过程。由于这类物质能溶于橡胶中，因此还能提高再生胶的塑性和粘性。软化剂用量一般在10～20份左右。常用的软化剂有：煤焦油、松焦油、松香、妥尔油、石油副产物(如重油、石油沥青、石蜡油、环烷油等)。对天然、丁苯等硫化胶、煤焦油、松焦油、妥尔油都有很好的再生效果。其中煤焦油资源丰富，但污染性大，并有不良气味：松焦油污染性小，工艺性能也：妥尔油与松焦油相似。松香可提高再生胶粘性，但不宜多用，以2～3份为宜。否则，影响再生胶的耐老化性能。用石油副产品所制备的再生胶虽无污染性，但再生胶强力低，若与其它软化剂并用，可提高再生效果。
再生活化剂在再生过程中分解出自由基，可以加速橡胶热氧化速度，或起自由基接受体作用，与橡胶分子断链后的自由基相结合，阻止断缝后的橡胶分子的再度结合。同时，活化剂还能引发双硫鍵的降解，提高硫化胶再生时交联鍵的破坏程度，加快再生过程。再生活化剂用量少(2份以下)，但却能幅度地缩短再生时间。减少软化剂用量，并可改善再生橡胶加工性能和质量。
再生活化剂种类较多，有硫酚类、硫醇锌盐类、芳烃二硫化物类。多烷基苯酚硫化物类，苯酚类、苯酚亚砜类、苯胺硫化物类等。国外采用硫酚类较多，我国多用芳烃二硫化物类。国产主要品种见表2-20
表2-20 国内活化剂品种
| 牌 号 | 外 观 | 化 学 组 成 |
| 463 420 6810（22-S） 910 703 2624 | 黄褐色半固体 深褐色粘稠液体 黄色油状液体 深褐色油状液体 深褐色油状液体 深褐色油状液体 | 4，6-二叔丁基-3-甲基苯酚二硫化物 多烷基苯酚二硫化物 间二甲苯二硫化物 多烷基芳香烃二硫化物 二甲苯二硫化物 2,4-异丙苯基苯酚二硫化物 |
二、再生胶生产工艺方法
再生胶的生产，目前主要采用水油法和油法，这两种方法的主要区别是再生工序，其它各生产工序都基本相同。
两种方法的基本特点是，油法再生工艺过程中再生工序所用设备比较简单，废胶粉经过拌油后，就可在卧式再生罐中再生。这种方法适于生产鞋类及杂胶类的再生胶。对于轮胎类再生胶，以选用水油法生产得到的质量好。油法因投资小，易于投产，故对小型生产较为合适。水油法工艺比较复杂，需要有高压夹套的立式搅拌蒸汽罐、清洗罐、压水机、干燥机等设备。这种方法生产时利用水做为传热介质，再生胶能很好地与胶粉搅拌混合，产品质量较均匀，再生时间短。所以水油法生产适于大型工厂采用，但该法不宜用于种类繁杂的废胶的再生。
1、水油法生产工艺
再生胶的制造，总的可分为切胶、洗胶、粉碎、再生(脱硫)、精炼等工序，下面分别作概介绍。
（1）切胶工序 由于废胶原料长短不一，厚薄不均，若直接投入粉碎设备中，将严重影响机械的安全，洗胶时效果也不好，故先行切成一定规格的胶块，如胎面胶厚度在3㎝以内、宽度不大于10㎝者，切胶长度要求小于25㎝。
（2）洗涤工序 将切好的废胶置于锥形圆筒转鼓中进行洗涤，先去所夹杂的泥沙等物质，以保证再生胶的质量。
（3）粉碎工序 这个工序有的分为两道工序，即粗碎工序和粉碎工序，有的同时进行。粗碎工序是将洗涤干燥后的橡胶块置于两只辊筒表面都带有沟槽的粗碎机中进行粗碎。粗碎块大小一般为6～8㎜，粗碎后在大小胶块送入粉碎机中进行粉碎，粉碎的胶粉粒度一般是0.8～1㎜。粉碎是在辊筒的粉碎机上进行，要求胶粉细度均匀，并将纤维和金属等杂质除掉。
有时这两个工序合并在一起进行，粉碎时采用粉碎机的两个辊筒一个为光面辊筒，一为个沟槽辊筒，最后粉碎出合乎规格的橡胶粉。
（4）再生工序 亦称脱硫工序，是再生胶生产的关键工序，再生胶性能好坏与再生过程的再生条件有密切关系。水油法再生主要是在一立式夹套脱硫罐(再生罐)中进行。罐中装有搅拌装置，再生时先注入热水(80℃左右)，再加入再生剂(应先加入软化剂后加入活化剂)，当再生剂充分搅拌后即可加废胶粉。胶粉和水的比例为1：2。再生剂的配制和再生条件视胶种不同而异，见表2-21。
表2-21 水油法再生胶配方、再生条件及性能
品 种
| 配 方 | 外胎类 (一级品) | 外胎类 (二级品) | 胶鞋类 (二级品) | |
| 一级品胶粉 二级品胶粉 煤焦油 妥尔油 松香 420活化剂 | 100.0 17.5 3.0 0.25 | 100.0 16.5 3.0 0.2 | 100.0 8.5 0.2 | |
| 再 生 条 件 | 蒸汽压，MPa. 时间，h | 0.95 4 | 0.93 4 | 0.93 3.5 |
| 性 能 | 可塑性(威氏) 拉伸强度，MPa. 扯断伸长率，% | 0.42 11.5 430 | 0.44 9.3 410 | 0.45 7.3 400 |
① 420活化剂系多烷基苯酚二硫化物。
再生后的胶料进入清洗罐用温水清洗，把再生胶中悬浮物、游离硫、纤维、污水等清洗出去。经过清洗后的胶料送入压水机中，压榨出水分，使其中含水率降至15%左右。再送入螺旋干燥机中，进行热空气干燥，至水分低于1～8%的范围。最后经捏炼、压成片状。为了保证杂质不混入成品中，再用滤胶机滤去大颗粒杂质。
（5）精炼 精炼出片是最后一道工序。精炼对再生胶质量有重要影响。经滤胶后的胶条在捏炼机上进行薄通数次后，再使用大速比腰鼓形专用精炼机进行胶片精炼。一般辊距控制在0.2～0.4㎜，辊温在90℃以下。由于精炼设备的辊筒呈腰鼓形，在窄辊距情况下操作，能排除再生胶中未再生好的硬颗粒，将硬颗粒挤向辊筒两侧。精炼后的胶料外观质量要达到平整细腻，无明显颗粒和杂质。
经过精炼的薄片在卷取装置上卷至一定厚度，割下即成再生胶成品。
2、油法生产工艺
油法再生胶的生产过程，与水油法的主要区别是再生工序，其它各生产工序都基本相同。油法生产的再生过程是在卧式再生罐中进行的，而且不需加入水。在再生前，废胶粉预先须经拌油操作，奖定量的液体软化剂与定量的废胶粉装入卧式连续拌油机中，并加入液态再生活化剂，在一定温度下进行搅拌混合。拌油均匀后出罐装盘，然后送入卧式再生罐中进行直接蒸汽加热再生。再生条件如表2-22所示。
表2-22 油法再生胶配方及再生条件
品 种
| 配 比 | 外胎类 | 胶鞋类 | 杂胶类 | 丁腈、氯丁橡胶类 | |
| 废胶粉 软化重油 双萜烯 煤焦油 松香 420活化剂 | 100 18.3 1.5 2.2 | 100 6 2 0.9 1.1 | 100 9.1 3.2 0.9 1.0 | 100 17.8 3.6 2.6 | |
| 再生 条件① | 蒸汽压力,MPa 再生时间,h | 0.69（0.49） 9（14） | 0.69（0.49） 5（7.5） | 0.69（0.49） 6（8.5） | 0.69（0.49） 4（6.5） |
三、再生胶性能和用途
1、再生胶的性能
虽然再生胶有各种不同的制造方法，但其再生原理基本上相似的，都是属于硫化橡胶空间网状结构的降解作用。即通过强烈的机械作用，热氧化作用和化学药剂的塑解作用使硫化胶裂解成分子量较低的线型或小网状碎片的塑性产物，因此再生胶具有一些通用性，可能通过统一的试验配方来检验再生胶的物理机械性能，兹举一基本试验配方例如下(重量份)：
再生胶 100
硫黄 1.5
氧化锌 2.5
促进剂M 0.9
合计 104.9
在142℃下分别以5分、10分、15分、20分、25分、30分进行硫化。取其达到正硫化的硫化胶来测定扯断强度、伸长率、定伸强度和硬度等物理机械性能，这是控制再生胶的技术指标。
还必须指出，再生胶硫化胶比新胶硫化胶的强度、伸长、弹性、耐磨性能等等都低。譬如质量较好的再生胶扯断强度9～10MPa,而较差的仅有3～4MPa。因为再生胶的制造时受到激烈的机械捏裂和氧化裂解作用，分子量变小，同时含有许多网格破裂后的小破片分子，因此机械强度方面受到较大的损坏，影响其性能。
在硫化速度方面，一般来说，再生胶的硫化速度比新生胶快(特别是碱法再生胶更快)。原因是再生胶中已经有结合硫存在，且因含有许多硫化交联的小网状碎片，因此在再次硫化时能较快地交联成空间网状结构。至于碱法再生胶，则由于其中含有残存的苛性钠。碱性是能促进硫化的。因此再生胶常与丁苯橡胶混用，借以加速丁苯橡胶的硫化速度。虽然再生胶的硫化速度较快，但通常是不会焦烧的，在加工过程中能安全操作。
再生胶的老化性能，不论是未硫化或已硫化的再生胶都具有优越的耐老化性能，例如再生胶100℃下经过5天的热老化试验后，其强度并不降低，这一特殊的性能是因为再生胶在制造过程中早已受到各种剧烈的处理，包括加热、氧化、塑解、蒸煮、洗涤以及在空气中捏炼等作用，使橡胶烃已经稳定了，能够抵抗进一步的变化，为此，再生胶的使用可以提高橡胶制品的耐日光老化及抗大气层龟裂的性能。另外，对于需要暴露在空气中或者是氧气中会加速老化作用的情况下，在胶料中大量使用再生胶是有好处的。
2、再生胶的应用
如前所述，使用再生胶的重要优点是既可降低成本，又能获得良好的加工性能和满意的物理机械性能，因此它广泛地用于制造各种各样的橡胶制品，其主要应用概述如下。
在胶鞋生产中，再生胶的使用是不可缺少的，例如胶鞋中的海绵胶，几乎全用再生胶制造，鞋底和鞋后跟中也掺用再生胶。但这多半限于黑色和深色的胶鞋制品。对浅色和鲜艳颜色就不宜使用。
在轮胎工业中，再生胶主要是用于制造垫带。在外胎方面，某些胶料，例如钢丝圈胶、三角胶条和封口胶条等可以使用再生胶。对于小规格的乘用车车胎帘布层胶、胎侧胶及胎面底层等亦可适量使用。
橡胶胶板，例如汽车上的地板胶垫和房屋内的橡胶地毯等亦消耗大量的再生胶，由于再生胶通常是黑色的，因此不适于制造浅色可要求漂亮颜色的橡胶板。这种场合，可以用再生胶胶料制造垫板的底基，然后再覆盖上适当的鲜艳外皮胶而制得符合要求的制品。
各种工业制品方面，例如胶管、胶带和各种压出制品和模型制品，在这类橡胶制品中，再生胶的消耗数量也相当大。
此外，许多其它的汽车用橡胶零件，例如用硬质胶制造的电池容器、胶板、胶垫和橡皮管等等，也都可使用再生胶来制造。
总之，对机械性能的强度方面指标，如扯断强度、撕裂强度和耗性能等要求不很高的场合，均可使用再生胶来制造，在胶料中是完全使用再生胶或者是部分代替新生胶，则取决于橡胶制品的最终用途。一般来说，全用再生胶的情况是很少的，只要加入少量的新生胶，就能改善工艺性能和改善制品的物理机械性能。因此在实际制订配方时，大多数再生胶胶料都含有少量的新生胶，除了丁基橡胶之外，再生胶与各种不同的新胶都能相容，应用起来不会有什么困难。
四、硫化胶粉
当前，在世界范围内，每年有大量的废旧橡胶被遗弃，如何有效地利用它们，这是关系到节约资源，防止公害的一个重要问题。近年来，除用废旧橡胶制品生产再生胶外，还将其经加工处理制成胶粉。硫化胶粉可直接加入胶料配方中做填充剂，并广泛用于轮胎、胶管、胶带、橡胶工业制品、电线、电缆以及建筑材料 等产品。
对于橡胶制品生产厂来讲，胶料中添加胶粉 可以降低成本，如果配方适宜，还可以提高橡胶制品的疲劳性能，并能改善胶料的工艺性能(如收缩率和流动性)，但拉伸强度略有下。掺用硫化胶粉和等量水油再生胶对充油丁苯橡胶/顺丁橡胶性能影响如表2-23所示。
表2-23 掺用硫化胶粉与再生胶对胶料性能的影响对比
| 未掺胶料 | 胶粉掺用量.份 | 再生胶掺用量.份 | |
| 10 20 30 | 10 20 36 | ||
| 100%定伸强度，MPa 抗张强度,MPa 伸长率,% 撕裂强度,MPa(开始) (断裂) 脆性温度,℃ 回弹率,% 硬度(TM-2) 抗多次伸长性（ε=150%）,千次 抗反复弯曲性 (ε=30%),千次100℃ 耐磨性，厘米3 /千瓦小时 胶料收缩率,% | 3.9 18.2 360 3.2 9.4 -70 44 68 15 210 256 16 | 3.3 2.2 2.0 18.2 17.4 16.7 386 411 407 2.3 2.4 2.5 9.4 7.0 8.3 -69 -66 - 43 43 42 66 65 65 55.8 31.8 29.6 336 150 96 260 293 280 15 8 7 | 2.0 3.6 3.1 13.8 17.8 14.8 360 390 400 2.0 3.7 2.9 5.8 9.6 8.3 -58 -58 -56 38 38 34 60 61 63 7 4 2 48 107 48 284 265 285 17 18 13 |
常温粉碎法系指在常温下，对废旧橡胶制品用辊筒的剪切力粉碎的一种方法。对废旧橡胶制品的粉碎分为粗碎和细碎两道序。近来还出现了常温高速粉碎法，即在辊筒粉碎时，辊筒的线速度高达50m/s。用这种方法，以强大的剪切力可以同时粉碎橡胶与帘线材料，粉碎后胶粉的粒径平均可达700～800μm，帘线的平均长度为1.5～2.0㎜。
低温粉碎法可分为两种工艺，一种是低温粉碎：另一种低温和常温粉碎并用。低温粉碎是利用液氮冷冻，使废旧橡胶制品冷玻璃化温度以下，然后用锤式粉碎机或辊筒粉碎机粉碎。常温和低温并用法是先在常温下，将废旧橡胶粉碎到一定的粒径，然后将其运送到低温粉碎机中，再进行低温粉碎。
超微细粉碎法系英国橡胶塑料研究所发明的一种废旧橡胶制品的粉碎方法。由该法粉碎的胶粉，和新橡胶配合使用，硫化后有较好的物理机械性能。
不同的粉碎方法，其胶粉在形状、粒径和表面形态不同。用常温粉碎法制得的胶粉其粒径在300～1400μm(12～47目)；用低温粉碎制得的胶粉其粒径在75～300μm(47～200目)；用超微细粉制得的胶粉其粒径在75μm以下(200目以上)。
用常温法制得的胶粉，由于是利用剪切进行的粉碎，所以在粒子表面有无数凹凸，呈毛刺状态(有利于与其它材料结合)；用低温粉碎法制得的胶粉，表面比较平滑。
胶粉对胶料物理机械性能的影响因素是多方面的，其主要因素有：胶粉的粒径、胶粉的用量、胶粉的原料来源、胶粉的粉碎方法及胶粉中所含有的杂质。
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