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炭黑新专利,可增加与橡胶的结合性能!

2025-10-3000

10月28日,青岛科技大学申报的“一种结构再造热解炭黑及其制备方法和装置”获国家知识产权局发明专利授权。

据炭黑产业网了解,该发明属于固体废弃物循环利用技术领域,涉及一种结构再造热解炭黑及其制备方法和装置,在保护气氛围中,温度830~980℃,将外加碳源、热解炭黑与引发反应活性载体充分接触5~ 12s,得到改性热解炭黑;将其在450~550℃温度条件下,通过200~400W等离子体的放电功率处理1‑3min;然后置于4~9mol/L的酸性溶液中,浸泡5~15min;其中,碳源为气态烃、高含碳量聚合物或热固性树脂中的任一种;引发反应活性载体为铜箔载体。

采用本方法和装置,在高温条件下将外加碳源固结到热解炭黑表面,形成新的孔隙结构和化学官能团,重塑热解炭黑结构和表面微化学环境,增加热解炭黑与橡胶复合材料的结合性能。

(高含碳量聚合物作为碳源,在此条件下对热解炭黑进行结构再造,测试实验结果如上)

据了解,关于热解炭黑活化改性的方法众多,目前已经有大量的专利报道,但是所涉及的方法基本都是在已获得的热解炭黑的基础上进行除杂、活化等处理方式,处理后的热解炭黑在制备橡胶复合材料时,虽然强度有了一定的改善,但是其300%定伸强度依然很低,无法满足轮胎的使用要求。300%定伸强度主要与热解炭黑本身的结构度息息相关,热解炭黑的结构度越高,其300%定伸强度的值就会越大。根据材料性能与材料结构的相关关系,可以清楚的认识到,目前对于热解炭黑进行处理的相关方法和工艺手段,未能从根本上解决热解炭黑结构度低的问题。而本发明可解决现有技术中存在的上述问题。