再生炭黑的表面修飾及其在橡膠補(bǔ)強(qiáng)中的應(yīng)用.pdf

1、為克服廢輪胎常壓熱解再生炭黑(PC)表面碳質(zhì)沉積物過(guò)多、表面活性差和不適于橡膠補(bǔ)強(qiáng)應(yīng)用等缺點(diǎn),該文主要以反相氣相色譜法為分析手段,分別通過(guò)硝酸酸洗和硬脂酸—硝酸酸洗等方法改性處理PC,以期改善PC結(jié)構(gòu)和提高其表面性能,繼而改善PC填充天然橡膠硫化膠的機(jī)械性能.該文系統(tǒng)考察了未改性PC以及硝酸酸洗改性熱解炭黑(WPC)、硬脂酸—酸洗改性熱解炭黑(SWPC)的表面能色散分量、極性分量、熱力學(xué)函數(shù)變化以及炭黑表面不同活性點(diǎn)的能量分布情況等方面

2、的差別,并考察了改性處理對(duì)熱解炭黑填充天然橡膠硫化膠機(jī)械性能的影響.在此基礎(chǔ)上,該文分析了熱解炭黑硝酸酸洗改性和硬脂酸—硝酸酸洗改性的機(jī)理,并進(jìn)一步考察了硝酸濃度和硬脂酸加入量對(duì)熱解炭黑的改性效果的影響.本文研究工作的主要內(nèi)容如下:1.鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)吸液法試驗(yàn)表明熱解炭黑的結(jié)構(gòu)性較低;通過(guò)硝酸酸洗改性可以極大的提高熱解炭黑的結(jié)構(gòu)性,使得DBP值增大;但硬脂酸的加入會(huì)使得硝酸酸洗改性的熱解炭黑的DBP值減小.2.反相氣相色譜研

3、究發(fā)現(xiàn),硝酸酸洗改性熱解炭黑,可以減少其表面碳質(zhì)沉積物,使得被碳質(zhì)沉積物所覆蓋的部分活性點(diǎn)重新暴露出來(lái).3.在硝酸酸洗改性的基礎(chǔ)上,通過(guò)加入硬脂酸再改性后,利用硬脂酸羧基與WPC表面的羥基反應(yīng),使得炭黑表面能色散分量降為83.66 mJ/mol,而且由于硬脂酸的長(zhǎng)碳鏈造成一定的空間位阻,可以減少炭黑顆粒之間的團(tuán)聚,有利于改善炭黑的分散性.4.通過(guò)硫化曲線(xiàn)分析可知,與PC相比,填充WPC、SWPC的混煉膠的焦燒時(shí)間都得到較大的提高,可以改