废旧轮胎热裂解炭黑应用研究

前言

废旧轮胎被称为“黑色污染”，据统计，现在中国废旧轮胎每年产生量已超过1000万吨以上，而且每年以8-10%的速度增加，如何处理废旧轮胎，一直是世界公认的环保难题。废旧轮胎综合利用方面，我国已初步形成废旧轮胎翻新再制造、废轮胎生产再生橡胶、橡胶粉和热裂解四大业务板块。热裂解技术是废轮胎在缺氧或者惰性气体存在的条件下将橡胶高分子在合适的温度下裂解为裂解气、裂解油和裂解炭黑，裂解气是轮胎热解的能量来源，油品和再生炭黑为废轮胎热解的主要产品，而从产品的品质和价格角度看，再生炭黑是轮胎热解的关键产物，其品质和市场应用制约着废轮胎热解回收过程的经济性。本文对废轮胎热裂解炭黑的基本性能和在力车胎内面胶中的应用做了初步探讨。

主要仪器与设备

2、热裂解炭黑化学性能分析

项目

检测值

125℃加热减量，%

≤1.5

1.41

PH值

7.0-9.0

8.5

筛余物（45µm），mg/kg

≤500

189

DBP吸油值，10

≥60

68

灰分，%

≤18

17.20

杂质

无

无

分析：与常规炭黑相比，主要区别是灰分较高，分析这与轮胎裂解后其中氧化锌、白炭黑等无机物裂解残留有关。

3、采用炭黑基本配方，与参比炭黑、N220、N330、N660做对比试验

基本配方：天然橡胶100.00，硬脂酸3.00，氧化锌5.00，促进剂DM0.60，硫磺2.50，炭黑50.00，总计161.10。

3.1硫化仪数据分析

材料编号

参比炭黑

N220

N330

N660

热裂解炭黑

硫化仪条件

145℃

145℃

145℃

145℃

145℃

MH

14.84

16.39

13.41

10.90

10.20

ML

1.40

1.93

0.63

0.57

0.50

Ts1

1:48

1:59

1:48

2:31

4:08

Ts2

2:25

2:44

2:39

3:34

4:59

T10

1:54

2:12

1:54

2:26

4:00

T50

6:35

7:41

6:41

7:00

7:16

T90

19:44

23:38

18:42

18:56

15:07

试验结果分析：

（1）与通用补强炭黑相比，热裂解炭黑MH偏低，表明热裂解炭黑对橡胶补强造成的模量低，在一定程度上反映补强效果相对通用补强炭黑偏弱。在ML偏小这个数据也说明这一点。

（2）与通用补强炭黑相比，其焦烧时间延长，对胶料的安全性产生有利的影响。

（3）与通用补强炭黑相比，胶料的T90缩短，代表硫化速度较快，但这也与胶料模量低，提前完成交联过程有关。

3.2物理性能测试

材料编号

参比炭黑

N220

N330

N660

热裂解炭黑

硫化时间mi....