廢輪胎熱裂解炭黑深加工及應(yīng)用研究.pdf

1、在社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的大背景下，汽車開(kāi)入了尋常百姓家，廢輪胎的產(chǎn)量也逐年增加。廢輪胎的裂解處理是一種公認(rèn)的有效處理廢輪胎的方式，它是在無(wú)氧或者氮?dú)鈿夥障聦U舊輪胎高溫裂解成裂解油、裂解氣和裂解炭黑。裂解炭黑作為廢輪胎裂解的產(chǎn)物之一，如果能得到很好的利用，不僅能提高廢輪胎裂解產(chǎn)業(yè)的利潤(rùn)，還能大大降低某些橡膠制品的成本。本課題主要研究了廢輪胎裂解炭黑的基本性質(zhì)，針對(duì)裂解炭黑表面的灰份、裂解油含量高的特點(diǎn)，對(duì)其改性處理。通過(guò)這些工作，達(dá)到拓寬裂

2、解炭黑的應(yīng)用領(lǐng)域、提高它的應(yīng)用價(jià)值的目的。
　　本文首先將裂解炭黑進(jìn)行了詳細(xì)的表征，與炭黑N550的結(jié)構(gòu)參數(shù)做了對(duì)比，并將CBp與N550應(yīng)用到SBR中，考察了二者并用對(duì)SBR性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：裂解炭黑的灰份含量高，結(jié)構(gòu)度低于N550，而比表面積與N550相差不大。隨著CBp并用份數(shù)的提高，CBp/N550填充的SBR混煉膠擠出粘度逐漸下降，擠出物外觀逐漸變得粗糙，SBR硫化膠的拉伸強(qiáng)度、定伸應(yīng)力、撕裂強(qiáng)度、硬度和耐磨性逐

3、漸下降，回彈逐漸提高，SBR硫化膠在0℃附近的tanδ值也逐漸減小。
　　本文還考察了不同工藝的裂解炭黑對(duì)SBR補(bǔ)強(qiáng)效果的差異。通過(guò)對(duì)不同裂解炭黑對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，由于裂解工藝以及胎源的不同，裂解炭黑在的灰份含量、表面裂解油含量、比表面積大小等方面有較大差異。表面油含量高的裂解炭黑通過(guò)甲苯索氏抽提器脫油處理之后，比表面積提高幅度大。并且比表面積大的裂解炭黑填充的SBR混煉膠的剪切粘度大，相應(yīng)的SBR硫化膠的拉伸強(qiáng)度、定伸應(yīng)力、撕裂強(qiáng)度

4、和硬度高，耐磨性更好。不同工藝裂解炭黑填充SBR硫化膠的拉伸斷面的SEM結(jié)果顯示，表面油含量高的裂解炭黑在硫化膠中的分散狀態(tài)更好。
　　為了改善裂解炭黑對(duì)橡膠的補(bǔ)強(qiáng)效果，針對(duì)裂解炭黑灰份含量高的特點(diǎn)對(duì)裂解炭黑進(jìn)行了三種不同種類酸的酸洗改性處理。表征了酸洗改性前后裂解炭黑基本性質(zhì)的變化，將酸洗前后的裂解炭黑分別應(yīng)用到 NR/BR中。研究結(jié)果表明，硝酸酸洗的裂解炭黑去除灰份的效果更好一些，但鹽酸酸洗的裂解炭黑填充的NR/BR混煉膠的擠

5、出特性、補(bǔ)強(qiáng)效果和耐磨性更好一些，酸洗之后的裂解炭黑補(bǔ)強(qiáng)的NR/BR硫化膠在0℃附近的tanδ值差別不大，而在60-80℃附近，鹽酸酸洗改性的裂解炭黑填充的NR/BR硫化膠的tanδ值最小。
　　針對(duì)裂解炭黑表面含有裂解油的特點(diǎn)，對(duì)含油量較高的蘇州廠家生產(chǎn)的裂解炭黑進(jìn)行了丙酮和甲苯脫油處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：甲苯的脫油效果比丙酮好，酸洗之后的裂解炭黑再進(jìn)行脫油處理比單純脫油處理后的裂解炭黑的比表面積提高幅度大，說(shuō)明灰份和表面的裂解油都