对含有不同类型粘合剂的橡胶基废砖进行碱氧化回收处理后，研究了粘合剂的去除过程、基于傅里叶变换红外光谱（FTIR）的结构分析方法以及这些废砖在循环经济框架下的再利用可能性

《Cleaner Engineering and Technology》：Investigation of binder removal, FTIR-based structural analysis, and reuse within the scope of the circular economy for rubber-based waste briquettes containing different types of binders using the alkali-oxidative recovery process

　　西贝尔·托普祖兹 | 谢达·塔沙尔
菲拉特大学，工程学院，化学工程系，埃拉泽，23200，土耳其

**摘要**
橡胶废弃物，尤其是报废轮胎和工业橡胶残留物，构成了一个严重的环境问题。本研究探讨了利用碱性-氧化方法对基于橡胶的压块进行二次回收及其再利用潜力。研究旨在通过化学方法去除聚氨酯、环氧树脂或沥青等粘合剂成分，同时保持硫化橡胶的结构。实验过程在70–80°C的条件下使用NaOH–NaClO溶液在连续搅拌系统中进行。傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析显示，1700–1300 cm?1范围内的粘合剂特定峰降低了80%，而橡胶的特征谱带（2850–2950 cm?1）得以保留。FTIR分析表明材料保持了其结构完整性，说明弹性骨架基本未被破坏。因此，回收的橡胶材料具有可加工的特性，并在重新压块、沥青改性、混凝土添加剂、减震和过滤材料等领域显示出再利用潜力。总之，碱性-氧化方法提供了一种低成本、环保且实用的脱硫方案。本研究为废弃橡胶的化学回收及其整合到循环经济中提供了一条可持续的途径。

**1. 引言**
基于橡胶的材料因其高弹性、机械强度和化学稳定性而在汽车、建筑、体育、医疗和交通等多个行业得到广泛应用（Adak等，2025；Joshi，2025；?moisili，2025；Tejani，2017）。选择这些材料的原因包括其优异的工程性能，如耐磨性、柔韧性和减震能力以及抗环境影响性（Chen等，2022；Kang等，2022；Ravikumar等，2026）。然而，通过硫化或交联过程获得的高性能使得产品生命周期结束时的回收变得复杂，将废弃橡胶的处理变成了一个严重的环境问题（Wisniewska等，2023）。据估计，全球每年有大约15亿个轮胎被废弃（Mayer等，2024），而在土耳其，据报道收集了42.3万吨废旧轮胎（URL-1）。大多数地区的橡胶废弃物主要来自报废轮胎；与生产相关的橡胶废弃物（如汽车/输送带等）也占相当大的比例（Goevert，2023）。这些材料通常被储存在垃圾填埋场或通过在露天焚烧来处理（Valentini和Pegoretti，2022；Lemieux等，2004）。然而，这些做法会带来空气污染、有毒排放和碳排放等环境风险，并导致可回收碳基资源的损失。因此，开发经济高效且环境可持续的橡胶回收技术已成为当务之急（Laftah和Rahman，2025）。多年来，人们一直在努力回收废弃橡胶。文献中主要提出了三种方法：机械粉碎、热化学裂解和化学脱硫。虽然机械方法可以生成粒状橡胶，但会导致链结构和弹性性能显著下降（Innes等，2024）；热处理方法可以通过高温裂解产生炭黑和油，但由于能耗高、气体排放量大和效率低，这种方法在经济上不可持续（Kumar等，2024）。近年来，研究人员转向了环保、低成本和选择性的化学脱硫方法。使用深度共晶溶剂（DES）的研究表明，硫化橡胶网络中的硫键部分断裂，同时保留了弹性链（Ramezani等，2024）。微波辅助和生物方法也被尝试作为替代方案，但由于设备成本高昂和处理时间较长，限制了这些方法的广泛应用（Vahdatbin等，2025）。相比之下，碱性-氧化方法因其易获取的试剂、低温要求及可控的作用机制而成为一种有吸引力的选择。

**2. 材料与方法**
本研究采用碱性-氧化方法实现了基于橡胶的压块的化学回收。选择这种方法的原因是其低成本、易于在实验室条件下应用，以及所用化学物质（NaOH、NaClO）可以从许多工业废水中回收。实验工作与菲拉特大学–埃拉泽赛马场管理部门合作进行，研究设计符合“零浪费和循环经济”的原则。

**2.1. 样品制备与预处理**
废弃物压块样品来自埃拉泽赛马场管理部门。首先用水清洗样品以去除表面灰尘、油和其他杂质，然后在60°C下烘烤12小时进行干燥。干燥后的压块经过机械研磨处理5秒，以提高反应物的渗透性，并将其粒径控制在约1–3毫米。

**2.2. 试剂溶液的制备**
制备碱性-氧化溶液使用了两种主要成分：氢氧化钠（NaOH）和次氯酸钠（NaClO）。NaOH以2–5%的浓度溶解以提供碱性环境，而NaClO以3–6%的活性氯浓度用于产生氧化作用。溶液新鲜配制后立即使用。NaOH（2–5%）和NaClO（3–6%）的选定浓度范围基于初步优化实验确定，并参考了关于碱性和氧化脱硫系统的文献。预测试发现，较低浓度不足以有效分解粘合剂，而较高浓度则可能破坏橡胶骨架结构。因此，选定的浓度范围在化学效率和结构保存之间达到了平衡，确保了选择性去除粘合剂的同时保持了弹性网络的整体性。

**2.3. 反应条件**
反应在玻璃烧杯中进行，使用加热和磁力搅拌系统。混合物的温度维持在70–80°C，搅拌速度设定为200–300 rpm。固液比为1:10（100毫升反应溶液对应10克研磨橡胶）。反应时间为4–6–8小时，每小时取样一次以观察颜色变化、表面泡沫和粘度变化。选定的反应时间（4–6–8小时）基于初步优化实验确定。在这些预测试中，通过颜色变化、表面泡沫、粘度变化和FTIR谱峰演变等可观察现象定性监测了粘合剂去除的进展。较短的反应时间不足以有效分解粘合剂，而过长的反应时间并未带来显著改进。因此，选定的反应时间在工艺效率和处理效果之间达到了最佳平衡。

**2.4. 中和与干燥**
反应结束后，用稀释的盐酸（HCl）将混合物的pH值中和至约7。通过真空过滤分离固液相，固体产物用蒸馏水洗涤三次，并在50–60°C下烘烤10–12小时。洗涤和干燥过程仔细操作以尽量减少残留水分和反应副产物。然而，不能完全排除表面存在少量羟基或残留物质的可能性。

**2.5. FTIR分析**
傅里叶变换红外光谱（FTIR）作为唯一的表征方法，用于评估粘合剂去除和橡胶链结构的保存情况。由于橡胶压块的多组分性质和相对较低的粘合剂含量，重量法评估粘合剂去除情况不可靠，因为处理过程中的质量损失可能也来自水分、添加剂或填料的去除。因此，FTIR分析通过监测特征官能团的变化来选择性地评估粘合剂去除情况。FTIR测量使用Shimadzu（IR Split）仪器在4000–4000 cm?1的波长范围内进行，共进行了45次扫描。所有测量重复三次（n = 3）以确保可重复性。所得谱图在峰位和相对强度上表现出高一致性，表明实验变化很小。样品直接从表面进行分析，未进行任何化学预处理。FTIR分析主要用于定性评估结构变化和粘合剂去除行为。解读基于特征粘合剂相关峰（1700–1300 cm?1）的减少和橡胶骨架信号（2850–2950 cm?1）的保留。因此，分析重点关注相对峰强度的变化，而非绝对定量测量。这种方法在脱硫和聚合物降解研究中被广泛采用，用于跟踪官能团的变化。

**表1**展示了化学处理后聚氨酯（PU）、环氧树脂和沥青基粘合剂特征峰的变化情况。**表2**列出了每种官能团与粘合剂类型（PU、环氧树脂、酚醛等）的关系，以及观察到的波数和解释目的。**表3**总结了需要监测的峰区、预期的变化趋势以及原始橡胶、处理后橡胶和参考橡胶样品的粘合剂去除成功标准。官能团的分配通过与文献数据和FTIR仪器库中的参考谱进行比较来确定，以确保可靠地识别粘合剂相关和橡胶特定的信号。在FTIR分析中观察到的基本特征峰区域及其与粘合剂类型的关系。功能基团、波数（cm?1）及注释如下：

- C=O（酯/聚氨酯）1700–1730：代表聚氨酯和酯基粘合剂特有的羰基；处理后该峰的显著减弱表明粘合剂已发生化学分解。
- N–H（聚氨酯）1520–1550：属于聚氨酯基团的特征峰；强度的减弱证实了聚氨酯粘合剂的分解。
- C–O–C（醚/酯）1240–1300：在环氧和聚氨酯粘合剂中观察到的醚/酯振动；处理后的减弱表明粘合剂链已经断裂。
- CH2/CH3（sp3）2850–2950：这些是橡胶链特有的烷基伸缩振动；处理后的强度保持表明弹性体结构未受损。
- C=C（顺式1,4异戊二烯）1650–1660：属于硫化橡胶主链的特征峰；处理后的保持表明链的完整性得以维持。
- S–S（二硫键）500–600：代表硫化交联；峰强度的减弱表明发生了部分硫化作用和网络溶解。

表2. 功能基团、观察到的峰值以及结构解释：

| 功能基团/结构 | 波数（cm?1） | 描述 | 来源/监测目的 |
|-----------------|------------------|----------------------------------|----------------------|
| S–S键（二硫键） | 500–600 | 硫化交联——强度低表明裂解过程成功 | 监测硫化作用和网络结构的部分溶解 |
| C=C应变（顺式1,4异戊二烯） | 1650–1660 | 橡胶的主骨架结构，应保持不变 | 评估链的完整性和弹性体结构的保存程度 |
| CH2/CH3应变（sp3） | 2850–2950 | 橡胶特征性的烷基结构指标 | 观察聚合物链的稳定性和变形效应 |
| C=O应变（聚氨酯/酯） | 1700–1730 | 聚氨酯和酯基粘合剂中的强峰 | 确定PU或酯基粘合剂的溶解效率 |
| N–H弯曲（聚氨酯） | 1520–1550 | 聚氨酯结构的特征，指示粘合剂的存在 | 检查聚氨酯基团的分解程度和粘合剂的去除效果 |
| C–O–C应变（酯/醚） | 1240–1300 | 常见于PU和环氧粘合剂——对于监测分解非常重要 | 监测PU或环氧基粘合剂的化学分解过程 |
| 芳香族C=C振动 | 1580–1610 | 特定于酚醛或环氧粘合剂的芳香环 | 确定环氧或酚醛树脂的存在和残留比例 |
| O–H应变（宽峰） | 3200–3500 | 水或羟基团；指示洗涤后的残留物 | 控制样品表面的水分或羟基残留 |
| 填料峰 | 1400–1450 | 特定于CaCO3或二氧化硅添加剂——矿物相 | 评估矿物填料的含量及其对FTIR信号的影响 |
| 环氧特有C–O峰 | 1030–1100 | 较弱且较宽——用于检测粘合剂 | 化学处理后跟踪环氧粘合剂的特征峰 |

表3. FTIR检测策略和解释方法：

| 样品 | 需观察的峰 | 波数（cm?1） | 预期变化/解释 |
|-----------------|------------------|--------------|------------------------|
| 原始块状样品（含粘合剂） | 1700–1730；1550；1300；1600 | 强粘合剂相峰；这些区域的强度高表明粘合剂仍然存在于基质中 |
| 处理后的样品 | 2850–2950, 1660 | 应保持不变；1700–1300的峰应减弱 | 1700–1300 cm?1范围内的峰减弱表明粘合剂已化学去除，而2850–2950 cm?1和1660 cm?1峰的保持表明橡胶链的完整性得以保留；此过程被认为是成功的 |
| 纯橡胶（NR/SBR）参考 | 1660；2850–2950 | 如果处理后的光谱接近此轮廓，则表明硫化橡胶结构得到保存 | 确认弹性体相被选择性保存 |
| 粘合剂参考（PU，沥青） | 1700–1300 | 处理后这些密集羰基和醚区域的峰缺失表明粘合剂相已化学去除 |

3. 结果与讨论

通过FTIR分析评估了化学处理后的样品。分析显示，经过碱性-氧化处理的橡胶块状样品中属于粘合剂相的特征峰强度显著减弱。这种变化在聚氨酯和环氧基粘合剂中尤为明显。图1.3.1展示了使用碱性-氧化方法去除含有聚氨酯、环氧和沥青基粘合剂的橡胶块状样品中的粘合剂相，并使用新粘合剂重新制备块状样品的过程。

3.1 FTIR发现

在本节中，共同评估了四种不同粘合剂类型的橡胶块状样品的FTIR光谱及相应的注释表（图2、图3、图4、图5、表4、表5、表6、表7）。每个图表包含了原始样品及其在三个不同温度下的光谱。根据所含粘合剂类型（聚氨酯、聚氨酯+填料、环氧/酚醛以及硫化PU），分别对每个样品进行了分析。图表展示了处理前后FTIR光谱的变化以及处理时间的影响，相应的表格详细说明了功能基团的分配、峰强度的变化和结构解释。这种综合方法清楚地展示了碱性-氧化系统对不同粘合剂类型的选择性作用。

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图1. 使用碱性-氧化方法去除含有聚氨酯、环氧和沥青基粘合剂的橡胶块状样品中的粘合剂相，并使用化学方法重新制备块状样品的过程。

图2. 处理前后聚氨酯（PU）粘合橡胶块状样品的FTIR光谱（样品1）。

图3. 含有PU+矿物填料（CaCO3/二氧化硅）的块状样品的FTIR光谱（样品2）。

图4. 环氧或酚醛树脂粘合块状样品的FTIR光谱（样品3）。

图5. 硫化聚氨酯粘合块状样品处理阶段的FTIR光谱（样品4）。

表4. 样品1（PU粘合块状样品）的FTIR峰区域、功能基团分配及处理后的变化：

| FTIR峰区域（cm?1） | 分配（功能基团/键类型） | 处理前的强度 | 处理后的变化 | 注释 |
|---------------|-----------------|-----------|-------------|------------------|
| 3300–3500 | –OH/N–H伸缩 | 不确定，较弱 | 可能略有增加 | 可能是水分、蛋白质、胺结构或环境污染物 |
| 2920/2850 | –CH2伸缩/对称应力（橡胶骨架） | 明显减弱 | 橡胶骨架可能已经开始降解 |
| 1730–1740 | 酯C=O应力（聚氨酯粘合剂） | 明显减弱 | 表明粘合剂已分解 |
| 1650–1600 | C=C（芳香结构），C=O（酰胺） | 适度减弱 | 可能存在添加剂/焦油痕迹 |
| 1450–1380 | –CH3/–CH2弯曲 | 中等 | 显示稳定性 | 主链似乎得到保存 |
| 1150–1000 | C–O–C/C–O伸缩（酯，醚） | 显著减弱 | 强烈支持粘合剂（聚氨酯/聚酯）的分解 |
| 900–650 | =C–H弯曲（乙烯基）或芳香外环 | 适度 | 相对稳定 | 弹性体结构可能得到保存 |
| 600–500 | S–S或S–O键 | 低 | 如果没有减弱，可能硫化作用有限 | 可能观察到硫化作用的逆转 |
| 表5. 样品2（PU+矿物填料组合）的FTIR峰值和解释性评估： |

表6. 样品3（环氧或酚醛树脂粘合块状样品）的FTIR峰区域、观察结果及注释：

| FTIR峰区域（cm?1） | 参考（功能基团/键） | 观察结果 | 监测目的 |
|-----------------|-----------------|------------|-------------------|
| 3000–2850 | –CH2/–CH3（烷基C–H） | 减弱 | 有机基质溶解 |
| 1700–1650 | C=O（酯/羰基） | 弱化 | 聚氨酯或粘合剂的溶解 |
| 1500–1450 | C=C芳香应变 | 减少或消失 | 橡胶结构的降解或磺化 |
| 1100–1000 | C–O，Si–O，S=O | 显著减弱 | 硅酸盐添加剂或酯的溶解 |
| 600–500 | S–S二硫键 | 减弱 | 硫化作用溶解 |
| 3400–3200 | –OH（水分，酒精） | 弱/噪声 | 表面水分或自由–OH |
| 表7. 样品4（基于PU的硫化块状样品）的FTIR峰区域、键类型及处理后的变化： |

表7. 样品4的FTIR峰区域、键类型及处理后的变化：

| FTIR峰区域（cm?1） | 参考（功能基团/键） | 观察结果 | 监测目的 |
|-----------------|-----------------|------------|-----------------------------|
| 3600–3200 | –OH伸缩（酚醛或水分） | 低 | 所有光谱中均较低；热处理后羟基组显著减少 |
| 2950–2850 | –CH3/–CH2不对称和对称伸缩 | 红色样本中较强，绿色样本中减弱，蓝色样本中消失 | 聚合物链断裂，橡胶结构恶化 |
| 1730 | C=O应力（酯，羧基，PU） | 起初较强，蓝色样本中变弱 | 表明粘合剂已分解 |
| 1640–1600 | C=C伸缩（芳香），酰胺 | 所有光谱中减弱，蓝色样本中消失 | 结构的不饱和部分正在分解 |
| 1450–1370 | –CH3，–CH2弯曲 | 中等 | 两个样本中都存在，橡胶结构得到保存 |
| 1150–1000 | C–O–C/S=O/Si–O/C–S | 第一个样本中减弱明显；第二个样本中减弱较明显 | 在第一个样本中，粘合剂或添加剂溶液成功去除；在第二个样本中可能存在残留 |
| 600–500 | S–S或S–O键 | 第一个样本中减弱明显；第二个样本中仍存在 | 第一个样本中的硫化作用更有效；第二个样本中效果较差 |

表8. 按粘合剂类型总结的FTIR发现的一般评估表：

| 样品 | FTIR关键发现（cm?1） | 可能的粘合剂类型 | 去除状态 | 解释性评估 |
|-----------------|------------------|-----------------|------------------|----------------------|
| 样品1（PU粘合块状样品） | 1000–1100（C–O–C/C–O）↓,1700（C=O）↓,2800–3000（烷基C–H）≈ | 聚氨酯（PU） | 成功；属于粘合剂的醚/酯和羰基峰显著减弱；S–S键强度低，表明橡胶链作为PU相得以保留 |
| 样品2（PU+矿物填料） | 1000–1100和1700 ↓但存在残留；1400–1450（CaCO3/二氧化硅）明显 | 部分成功；填料相（CaCO3/二氧化硅）的信号可能掩盖粘合剂峰；建议额外清洗/螯合或预纯化 |
| 样品3（环氧/酚醛树脂） | 1000–1100宽/弱，1700（C=O）不明确，≥1600（芳香）存在 | 环氧或酚醛（非PU） | 碱性-氧化系统的效果有限；可能需要参数优化或使用替代化学品（例如DES/碱NaOH/胺解） |
| 样品4（PU硫化块状样品） | 1000–1100逐渐减弱，500–600（S–S）逐渐减弱，2800–3000≈ | 成功；逐步处理效果明显；粘合剂显著减少，橡胶主链得到保存 | 表明优化方案有效 |

对于每个样品，都对比展示了粘合剂类型、去除效率以及基于FTIR发现的解释。在聚氨酯系统中，与粘合剂相关的峰显著减弱，表明粘合剂被有效去除；而在环氧/酚醛系统中仅部分去除（表8）。块状样品中含有不同类型的粘合剂。表格中指出了根据所用方法的不同，粘合剂类型及其去除效果。在样品1、3和4中，1000 cm?1附近峰的显著减弱表明来自聚氨酯、酯或其他粘合剂的C–O/C–O–C振动减少，这证明粘合剂已在结构上分解并从环境中去除。对于基于PU的粘合剂，该过程似乎非常有效；然而，当涉及不同树脂基粘合剂时，同一反应系统的效果可能受限。在某些样品中观察到500–600 cm?1范围内与二硫键（S–S）相关的振动强度较低，这表明硫化结构部分断裂。表8还总结了FTIR发现的总体评估。特别是在含有高交联含量、矿物填料或不同树脂（如环氧/酚醛树脂）的样品中，通过预膨胀、延长加工时间以及使用强效试剂组合来重新优化系统将带来优势。处理过的样品与未处理样品之间的变化显著大于重复实验之间的微小差异，这证实了光谱变化主要归因于化学处理而非实验本身的可变性。

3.2 化学作用机制
当NaOH和NaClO共同使用时，体系既表现出水解作用又表现出氧化作用。NaOH有助于酯键和聚氨酯键的水解，而NaClO则加速含有羰基的粘合剂的氧化分解。在70–80°C的温度下进行反应可以使这两种机制同时发生。结果，粘合链被转化为小的极性基团（例如羧酸酯、羟基、氯酸盐衍生物）并从表面脱离。这激活了橡胶相的表面，增加了其表面能，并恢复了材料与粘合剂结合的处理能力。所得结果与文献中的报道大体一致。Colom等人（2024a, 2024b）指出，在脱灰的EPDM–SBR体系中，粘合剂峰减弱而橡胶相得以保留。Kumar等人（2024）也发现碱性溶液可以在不完全破坏硫化键的情况下对表面进行改性。同样，在本研究中，粘合剂相虽然溶解了，但橡胶结构未受到损伤。Ramezani等人（2024）在深共晶溶剂（DES）环境中进行的脱灰研究表明，保留橡胶链对于材料的可回收性至关重要。与DES体系相比，本研究所使用的NaOH–NaClO组合更加经济、易于应用且对环境友好。

3.3 应用与再利用潜力
化学处理后得到的半原始橡胶颗粒具有可机械重塑性，表明该材料可用于制备煤饼、减震元件或沥青改性剂。控制的粘合剂去除过程还预期会增加材料的表面极性，这可以通过碱性-氧化处理过程中的化学转化来解释。疏水性粘合剂结构（如聚氨酯、环氧或酯基链）的断裂导致橡胶表面形成了更多的极性官能团（如羟基（–OH）、羧酸酯（–COO-）和氧化产物。这一解释得到了傅里叶变换红外光谱（FTIR）结果的支持，特别是疏水性粘合剂相关峰（C=O, C–O–C）的显著减弱以及3200–3500 cm?1区域宽O–H带的相对增强。尽管这些带可能部分来源于残留水分，但它们也表明了由于氧化和水解反应而形成的极性表面官能团。此类表面改性已知可以提升表面能并改善与新粘合剂的相容性，这与先前关于化学处理橡胶系统的研究结果一致。文献中也报道了类似的碱性及氧化处理对聚合物和橡胶材料的影响（Ramezani等人，2024；Wisniewska等人，2023）。
在低温下进行处理且不使用有害溶剂可以降低能耗并减少对环境的影响，这种方法提供了一种符合循环经济理念的环保型脱灰方案。回收的橡胶材料在许多行业具有广泛的应用潜力，因为它保留了高弹性、减震性和耐化学性。在建筑领域，它可用于沥青改性、混凝土掺合料或接缝填充；这种应用提高了表面的耐久性和吸能能力。在绝缘和能效领域，它可以以橡胶颗粒或煤饼的形式用于隔音和减震板。在过滤和环保工程中，其多孔结构可用于排水、油捕获或水净化过滤。此外，在农业领域，它可以用作提高土壤渗透性和调节保水能力的排水或土壤改良添加剂（见表9）。

表9. 回收橡胶材料的潜在应用及其所在领域
领域 应用范围 描述
建筑与基础设施 沥青改性 提高沥青的抗冲击性、抗裂性和使用寿命
地板材料（运动场等） 创建减震、柔性和防滑表面
混凝土添加剂（橡胶混凝土） 提供更轻便和柔性的结构，增强能量吸收
土工织物/排水 支持侵蚀控制、排水和土壤通气
工业生产 绝缘板 提供隔音和减震效果
复合材料 与回收塑料混合后改善机械性能
泡沫材料 用于家具、汽车内饰和包装中的弹性结构
汽车 车身挡泥板、垫子、面板部件 生产耐用且经济高效的部件
减震部件 提供具有高抗机械疲劳性能的产品
农业与环境 过滤材料 作为低成本过滤介质用于去除重金属和色素
土壤改良 提高压实土壤的渗透性和通气性
盆栽混合土/景观美化 轻质且适合高保水能力的装饰用途
研发与开发 活性炭生产（热解后） 用于生产可用于能源和环境技术的碳材料
复合填料（环氧等） 用于机械改性和降低成本
能源材料（电极添加剂） 其碳化形式可用于电池和超级电容器

这些结果表明，回收橡胶不仅解决了废物处理问题，还促进了新功能产品的开发。因此，直接获得的材料在环境可持续性和创造经济价值方面为循环经济模式做出了贡献。

4. 讨论
研究结果表明，通过FTIR分析证实，半原始橡胶材料保持了其结构完整性，并展现出适用于多种工程应用的特性。这些发现表明，碱性-氧化方法不仅在溶解粘合剂相方面有效，还能在生产可再加工材料的同时保留橡胶链结构。该方法是一种节能且环保的过程，因为它不需要高温或有害溶剂。此外，使用NaOH和NaClO等可从工业废水中获取的试剂，符合绿色化学的原则。从经济角度来看，使用这种方法再生废橡胶减少了了对原始原材料的需求，降低了生产成本，并减少了废物存储的需要。这在汽车、建筑和能源行业尤其具有优势，有助于遵守环境法规和实现可持续生产实践。与文献中常见的机械和热处理方法不同，本研究表明碱性-氧化体系对橡胶煤饼中的多相粘合剂结构具有选择性作用。粘合剂相关官能团的减少表明，尽管聚氨酯和环氧基基质发生了溶解，但橡胶主链结构在很大程度上得以保留，说明脱灰过程可以控制在适当范围内进行。
由于煤饼具有复杂的多组分性质且粘合剂含量相对较低，基于质量损失的粘合剂去除定量评估被认为不可靠。处理过程中的质量损失也可能来自水分、添加剂或填料的去除，因此难以将变化仅归因于粘合剂的去除。因此， FTIR分析作为一种更精确的方法被用来追踪粘合剂特定官能团的转化。此外，本研究中未直接通过机械测试评估机械性能的保持情况，而是基于FTIR分析得出的结构指标（尤其是橡胶主链峰的保留和S–S键区域的有限变化）进行解释。然而，建议未来工作中进行直接的机械表征以定量验证这些发现。
此外，尽管该方法已在实验室规模上得到验证，但如果进一步优化工艺参数，它具有扩展到实际应用的前景。因此，本研究提出了一种实用的脱灰策略，对学术研究和工业应用都具有潜在价值。未来的研究方向包括优化反应参数（温度和试剂浓度）、通过热重分析（TGA/DTG）验证化学溶解情况、再制备煤饼后的机械性能评估，以及探索压电能量转换或基于传感器的先进应用。这些前景表明，本研究不仅可以为材料回收提供基础，还可以为智能、环保和多功能材料的发展奠定基础。
总之，研究结果表明，基于橡胶的煤饼可以通过碱性-氧化方法有效处理。回收材料在不同领域的再利用潜力很大，有助于可持续废物管理和循环经济发展。通过进一步优化和验证，所提出的方法可能带来环境和经济效益，为相关研究和应用工程解决方案提供宝贵贡献。

**知情同意声明**：不适用。
**机构审查委员会声明**：不适用。
**人工智能使用声明**：在准备本手稿过程中，仅使用基于人工智能（AI）的工具进行语言编辑和语法改进。科学内容、数据分析、结果解释和结论完全由作者完成。作者对工作的原创性、准确性和完整性负责。
**资助**：本研究得到了F?rat大学科学研究项目单元的支持，该项目属于绩效项目（项目编号：MF.25.156），名为“通过碱性-氧化处理优化废橡胶煤饼的二次回收方法及探索其三次利用可能性”。

**作者贡献声明**：
Sibel Topuz：形式分析、研究设计、方法论
?eyda Ta?ar：概念构思、监督、验证、可视化、初稿撰写；审稿与编辑