廢舊工程輪胎熱解炭黑的復(fù)合改性及其在力車胎中的應(yīng)用.pdf

1、近年來隨著汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展，輪胎行業(yè)也在并不斷的發(fā)展壯大，橡膠產(chǎn)業(yè)在促進經(jīng)濟發(fā)展的同時，也帶來了一定的環(huán)境問題。廢輪胎熱解技術(shù)是一種不會造成二次污染，能將廢舊橡膠徹底分解成可以利用的有機組分和一部分填料的廢橡膠再生技術(shù)。廢橡膠通過高溫?zé)峤獾玫焦?、液、氣三種產(chǎn)物，其中得到30％左右的固體殘渣，稱為熱解炭黑，與常用的工業(yè)炭黑存在一定的差異，因此本文主要對熱解炭黑進行了詳細(xì)的結(jié)構(gòu)表征以及在橡膠中的應(yīng)用研究，為熱解炭黑在橡膠中的應(yīng)用提供一定的

2、理論指導(dǎo)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴從粒徑、結(jié)構(gòu)度和表面活性三個方面對熱解炭黑進行微觀結(jié)構(gòu)的研究，結(jié)果表明，熱解炭黑是一種以炭黑為主要組分，少量的無機填料以及炭黑粒子表面殘存微量的未完全裂解的有機組分構(gòu)成的；熱解炭黑的二次結(jié)構(gòu)的粒徑分布較寬，有分峰現(xiàn)象；BET值在70-80m2/g，表面存在較多孔徑存在；表面活性較低的復(fù)雜填料。在SBR橡膠中的應(yīng)用時，與N660炭黑進行了性能的比較，結(jié)果表明，熱解炭黑有促進焦燒的特性，硫化膠的補

3、強性能與定伸應(yīng)力性能較差，耐磨性能較差。⑵由于熱解炭黑在橡膠中的應(yīng)用性能較差，通過改變混煉工藝和對熱解炭黑進行偶聯(lián)劑干法改性兩個方面對熱解炭黑進行了一系列實驗。結(jié)果表明，改變混煉工藝可以一定程度上改善熱解炭黑的分散，提高熱解炭黑粒子與橡膠大分子鏈之間的相互作用；通過改性劑對熱解炭黑進行干法改性，其中450活化劑改性熱解炭黑具有較好的作用，但改善效果有限，其次活化劑的價格較高，因此增加了改性成本，限制了熱解炭黑的應(yīng)用范圍。⑶針對熱解炭黑中

4、的灰分組分和高溫處理兩個因素做了詳細(xì)的實驗研究與分析，并應(yīng)用于SBR膠中，最后對熱解炭黑的粒子提出了“燒結(jié)模型”而并非“核殼模型”。結(jié)果顯示，對于熱解炭黑中的灰分，分為ZnO、CaO等能溶于鹽酸的化合物和能溶于氫氟酸的SiO2，其中影響混煉膠焦燒性能的主要是ZnO活性劑，而SiO2的存在增加了熱解炭黑的活性，提高熱解炭黑的性能；高溫處理影響炭黑的表面活性，但對粒徑和結(jié)構(gòu)度影響較小，因此在應(yīng)用與SBR中時，對混煉膠和硫化膠的影響效果較小。