10月18日消息,arXiv于当日收到论文《Flaw-tolerant recycling of waste tires into high-performance rubber》(废轮胎耐缺陷回收制备高性能橡胶),由Chenghai Li、Yu Zhou、Zheqi Chen、Jun Ho Min、Matthew Wei Ming Tan、Masako Yoshihara Yang、Yakov Kutsovsky与Zhigang Suo等8位作者合作完成。

全球每年约有10亿条轮胎报废。废轮胎橡胶磨成颗粒后掺入基体制成的复合材料,现实中很少回用于新轮胎,而是降级用于运动场地、室内地坪与橡胶沥青等低值产品。核心障碍在于强度:颗粒含量高或粒径大时,单个废轮胎颗粒即成为诱发宏观断裂的缺陷源,拖垮整个复合材料。

该研究提出耐缺陷回收(flaw-tolerant recycling)理念:不再要求每个颗粒都可靠且细小,而是把基体设计成缺陷状颗粒无法诱发宏观断裂的结构。实验采用两条相互交织的网络——高度缠结、轻度交联的天然橡胶长链网络,与碳聚集体构成的渗流网络。当这种耐缺陷基体掺入高达80 wt%的商品化废旧轮胎颗粒时,所得复合材料仍保持高性能橡胶的力学表现。

若该路线放大成功,废轮胎回收将从铺路填料升级为轮胎制造闭环原料,对橡胶行业降碳与循环经济均有直接价值。 (来源:arXiv)