多因素协同改性热解炭黑工艺研究
李炳辰 张可（通讯作者） 初笑慧 杜丕隆

山东石油化工学院化学工程学院，山东东营，257061；

摘要：为解决废轮胎热解炭黑（PCB）灰分高、分散性差、与基体相容性不足的工业化应用瓶颈，本文整合改性剂类型、添加比例、球磨时间、研磨频率四大关键因素，构建多因素协同改性体系，系统探究染色炭黑/硬脂酸复合改性、工艺参数耦合对热解炭黑性能的调控规律。通过BT-9300S激光粒度仪、KYKY-EM6200扫描电镜、LabRAM Odyssey拉曼光谱仪等表征手段，结合橡胶胎面胶工业应用验证，揭示协同改性的微观机制与实际应用价值。结果表明：当采用 10%染色炭黑+1%硬脂酸复合改性、球磨时间10min、研磨频率50Hz时，改性炭黑中位径（D50）降至 3.78μm，团聚程度显著降低；拉曼光谱显示石墨化程度（G带强度）与无定形碳含量（D带强度）协同优化，界面结合能提升42%。将最优工艺制备的改性炭黑应用于橡胶胎面胶，拉伸强度提升35%、耐磨性提升52%，性能达到商业炭黑N220水平。

关键词：热解炭黑；协同改性；工艺优化；分散性能；工业应用；橡胶补强

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