废轮胎热解再生炭黑表面活性

为克服废轮胎常压热解再生炭黑(PC)表面碳质沉积物过多、表面活性差和不适于橡胶补强应用等缺点,本文以反相气相色谱法为分析手段,分别通过硝酸酸洗和硬脂酸-硝酸酸洗等方法改性处理PC,以期改善PC结构和提高其表面性能,继而改善PC填充天然橡胶硫化胶的机械性能.系统地考察了未改性PC以及硝酸酸洗改性热解炭黑(WPC)、硬脂酸-硝酸酸洗改性热解炭黑(SWPC)表面能色散分量、极性分量、热力学函数变化以及炭黑表面不同活性点的能量分布情况,并考察了改性处理对热解炭黑填充天然橡胶硫化胶机械性能的影响.实验结果表明,硝酸酸洗改性在炭黑表面引入较多的羟基和羧基等官能团,导致其表面能过高,不利于天然橡胶补强.而在硝酸酸洗基础上,通过加入硬脂酸再改性后,可以减少炭黑颗粒之间的团聚,降低表面能,改善炭黑在硫化胶中的分散性.通过硫化胶机械性能测试实验发现,与PC和WPC相比,填充SWPC的天然橡胶具有较高的拉伸强度、扯断伸长率、300%定伸应力,能基本达到半补强炭黑的应用标准.