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汽车工业的迅猛发展,带来了数量巨大的废旧轮胎,急需进行环保化处理。但废旧轮胎成分复杂,且存在三维交联结构,使得其难以处理。目前,我国处理废旧轮胎的方法主要有再生和热裂解,都存在二次污染和利用效率较低的缺点。因此,寻找更加高效、环保的处理新方法具有重要意义。本文综合了废旧橡胶的再生技术和热裂解技术的优点,提出了双螺杆反应挤出的浅度裂解方法,制备浅度裂解炭黑,并研究其结构、性能和界面特性,主要内容如下:首先,将废橡胶用双螺杆挤出机,在300℃进行浅度裂解,将裂解产物-浅度裂解橡胶进行抽提、离心分离,得到浅度裂解炭黑。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析仪(TGA)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)、X射线衍射(XRD)等成分和结构表征,比较了浅度裂解炭黑(CBlp)、热裂解炭黑(CBp)与商业炭黑(N330)结构以及物理化学性能的不同。结果表明,浅度裂解炭黑表面元素组成与其他炭黑明显不同,在浅度裂解炭黑表面有聚合物层的存在,这层聚合物主要是橡胶加工过程中形成的结合胶,厚度约为7-12 nm,这层结合胶的存在对于浅度裂解炭黑的各项性能具有积极的影响。研究还发现,不同于热裂解时Zn O全部转变为Zn S,由于浅度裂解的条件较为温和,浅度裂解炭黑中保留有Zn O。其次,进一步研究浅度裂解对炭黑与橡胶分离的条件与机理。通过TGA、XPS、SEM、TEM、Raman等测试方法,对比表征不同挤出温度(260℃,280℃以及300℃)得到的浅度裂解炭黑,以及经过后处理得到的炭黑。TGA分析表明,当反应挤出温度增加时,浅度裂解炭黑的橡胶含量逐渐降低。不同橡胶含量的炭黑表面特性、表面形貌结构、粒径以及分散特性都不同。260℃下挤出得到的浅度裂解炭黑表面的橡胶为仍然含有三维网络结构的凝胶,280℃、300℃下得到的浅度裂解炭黑表面的橡胶为结合胶,但两者结合胶的成分及含量不同。最后,基于不同温度下得到的的炭黑的表面特性,研究了浅度裂解橡胶与PE及接枝物共混后的界面反应结合行为。将浅度裂解橡胶(Rlp)直接和线性低密度聚乙烯(LLDPE)进行复合,并加入HDPE-g-MAH作为相容剂制备复合材料。利用SEM、TGA、DSC、FTIR等手段探究不同条件下的得到的浅度裂解橡胶与LLDPE的复合反应程度。结果表明,未加入相容剂时,300℃得到的浅度裂解橡胶与LLDPE的反应程度最高,在加入相容剂后,Rlp与LLDPE的界面结合程度提高明显,且Rlp-280和Rlp-300与LLDPE的界面结合程度提升最为明显。