将废旧轮胎橡胶去硫化再生,重新成为可循环利用的原料,既可以节约有限的橡胶以及石化资源,又可以避免废旧橡胶带来的环境污染,现已成为资源循环利用领域的研究重点。针对含有丁二烯不饱和双键结构的实际废旧轮胎橡胶,进行三种去硫化工艺路线的研究,分别在超临界二氧化碳（ScCO₂）中去硫化,超临界乙醇（ScE）中去硫化,以及亚/超临界染料废水中同时实现废旧轮胎橡胶去硫化和废水处理。考察通过这三种工艺路线实现废旧轮胎橡胶去硫化的效果,对不同因素对去硫化影响的机制以及反应机理进行了深入的研究,为开发废旧轮胎资源回收新工艺,实现超临界流体去硫化技术的应用,奠定理论基础并提供设计依据。通过去硫化后橡胶的微细粉碎性能研究,为制造高附加值的废旧轮胎橡胶后处理产品提供一条新的路径。以ScCO₂为反应媒介,研究主要成分为丁苯橡胶（SBR）、顺丁橡胶（BR）和天然橡胶（NR）的实际废旧轮胎的去硫化新工艺。ScCO₂可以将去硫化剂带入硫化胶交联网状结构内部,使交联网络断开实现去硫化,同时抑制含有丁二烯不饱和双键结构的橡胶发生再交联反应。去硫化剂浓度和反应温度是影响去硫化的显著因素,反应压力和时间对去硫化的影响较小。如果要获得高质量的去硫化橡胶,反应温度应低于200℃,去硫化剂浓度对于胎面胶和胎侧胶分别应高于10 g·L^-1和8g·L^-1。胎面胶和胎侧胶的橡胶成分不同,去硫化特点也不同,它们同时在ScCO₂中去硫化时,并不会相互影响。以ScE为溶剂,研究主要成分为BR和NR的废旧轮胎橡胶在ScE中去硫化的新工艺,去硫化过程中不需要添加去硫化剂。ScE可以破坏橡胶交联网状结构,从而实现去硫化。ScE去硫化工艺中,温度变化对溶胶量影响最大,压力变化对凝胶交联密度影响最大。反应温度为270℃时,反应体系中添加去硫化剂后溶胶量没有显著变化,此时ScE完全可以取代去硫化剂的作用。对比ScE和ScCO₂中去硫化过程的优缺点,发现ScCO₂中去硫化所需反应温度更低,而ScE中去硫化不需要添加去硫化剂。反应动力学分析表明,ScE和ScCO₂中胎侧胶去硫化反应的表观活化能分别是306×104 J·mol^-1和6.92×103J·mol^-1,橡胶在ScCO₂中的去硫化反应更容易进行。以亚／超临界水为溶剂,研究同时实现废旧轮胎橡胶去硫化和降解染料废水的组合工艺。对反应条件进行详细的考察后发现,360℃为最佳反应温度,该温度下反应后,橡胶的溶胶量达30%以上,染料废水的化学需氧量（COD）去除率达90%以上。提高反应温度,溶胶量会继续增加,但橡胶会发生降解,反应后废水COD浓度回升。分散染料废水中进行废旧轮胎橡胶去硫化,反应温度380℃时溶胶量可达50%以上,但废水的COD去除率降低至44%。通过反应动力学分析橡胶在两种染料废水中去硫化的过程发现,分散染料废水和酸性染料废水中去硫化反应的表观活化能相差不大,分别为7.3×104 J.mol^-1和4.65×104 J·mol^-1,表明染料废水的种类对橡胶去硫化反应的表观活化能影响不大。通过低温气流粉碎工艺,研究去硫化后橡胶的粉碎性能。去硫化后橡胶的溶胶量增加,凝胶交联密度降低,玻璃化转变温度升高,因而比未去硫化的橡胶更易于粉碎,并且去硫化程度越大,粉碎后胶粉的粒径越小。然而,当去硫化剂浓度增大到6 g·L^-1时,去硫化后的胶粉团聚性增强,小颗粒团聚在一起,导致粒径在32～72μm之间的颗粒的质量分数反而减小。粉碎动力学分析表明,去硫化后的胶粉在粉碎过程中破碎的概率更大,产生的颗粒粒度主要分布在72～546.6μm之间,而未去硫化的胶粉粉碎后,颗粒粒度主要分布在162～820.1μm之间,可见去硫化后的胶粉粉碎后总体粒径更小。对超临界流体中废旧轮胎橡胶的去硫化进行了实验测试、模型计算和机理分析,还研究了超临界流体中同时处理两种废弃物的组合工艺,探索了“以废治废”的原理和途径,开发了超临界流体中含有多橡胶组分的废旧轮胎回收再利用的新方法和新工艺。