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CPS納米粒度儀在橡膠中炭黑回收中的應(yīng)用研究
儒亞科技 2022/01/21 | 閱讀:1046
產(chǎn)品配置單: 方案詳情:
CPS納米粒度儀在橡膠中炭黑回收中的應(yīng)用研究 炭黑是一種無(wú)定形碳,其結(jié)構(gòu)類似于無(wú)序石墨,,是芳烴在高溫下不完全燃燒形成。芳烴分子在高溫下通過(guò)碳-氫鍵斷裂而解離,,碳原子與芳族自由基可反應(yīng)形成層狀六邊形碳環(huán)結(jié)構(gòu),,這些碳環(huán)傾向于堆疊成3~4層的晶體結(jié)構(gòu),層面邊緣主要由氫,、自由基以及含氧官能團(tuán)組成,,炭黑表面結(jié)構(gòu)如圖1所示。碳環(huán)結(jié)構(gòu)表面的酚羥基,、羧基,、內(nèi)酯基、酸酐基和醌基等含氧官能團(tuán)含量少,,但會(huì)直接影響炭黑的表面化學(xué)性質(zhì),,這些含氧官能團(tuán)具有良好的化學(xué)反應(yīng)性,為炭黑的表面改性提供可能,。 根據(jù)逾滲理論,,納米炭黑粒子在拉伸過(guò)程中誘導(dǎo)產(chǎn)生橡膠分子鏈的平行伸直鏈結(jié)構(gòu),從而對(duì)橡膠產(chǎn)生顯著補(bǔ)強(qiáng)作用,,提高炭黑橡膠復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和耐磨性能,。炭黑在橡膠基體中的分散是影響復(fù)合材料的生熱和磨耗的關(guān)鍵因素,從增強(qiáng)炭黑與橡膠之間的相互作用角度出發(fā),,通過(guò)炭黑改性,、橡膠改性和液相復(fù)合技術(shù)等方法可制備綜合性能優(yōu)異的炭黑/橡膠復(fù)合材料。 目前,,廢舊輪胎回收處理方法主要有翻新,、生產(chǎn)再生膠以及裂解處理等。翻新對(duì)輪胎的完整性有要求,,且翻新次數(shù)有限制,;生產(chǎn)再生膠存在能耗大、污染環(huán)境等問(wèn)題,;廢輪胎熱裂解技術(shù)由于其“吃干榨凈”的特點(diǎn)而成為當(dāng)前處理廢舊輪胎的有效手段,。廢舊輪胎在高溫缺氧條件下經(jīng)熱裂解后得到的裂解氣、裂解油,、裂解炭黑等均可以循環(huán)利用,,具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 熱裂解炭黑的常見高附加值市場(chǎng)應(yīng)用如下: ①橡膠行業(yè)代替部分N330,、N550,、N660、N754,、N774等商品炭黑做填充,。 ②塑料行業(yè)做塑料色母粒使用,,用于EVA發(fā)泡、PE吹膜,、塑料模件等,,降低商品炭黑使用成本,增強(qiáng)高色度視覺(jué)印象,。 ③作為顏料用于膠印油墨,,可大大改善油墨分散性、流動(dòng)性,、亮度,、黑度等性能。 ④在污水凈化,、環(huán)境保護(hù),、醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域代替部分木系、煤系活性炭,。 ⑤作為無(wú)機(jī)填料用于道路瀝青改性補(bǔ)強(qiáng)劑,,提高路面性能,尤其適應(yīng)于西部高原(如青海,、西藏)等強(qiáng)紫外線照射地區(qū) 針對(duì)裂解后的炭黑再重新使用時(shí),,由于炭黑的分散對(duì)膠料的混煉質(zhì)量與壓出壓延工藝影響很大。常用的炭黑添加劑粒徑為納米級(jí)別,,裂解后的炭黑粒徑不一,,大部分處于30um左右,從電鏡圖中可見,,最小粒徑為3-938um,,最大為74.14um見掃描電鏡圖1. 因此,需要對(duì)其粒徑的分布進(jìn)行測(cè)試,。而目前對(duì)炭黑的粒徑測(cè)量方法為差速沉淀法,。由于常用的炭黑粒徑比較均勻,在測(cè)試時(shí)粒徑的分布常呈現(xiàn)正態(tài)曲線分布,,但在裂解后炭黑中混有橡膠纖維,,導(dǎo)致粒徑變大,不同粒徑炭黑的含量不同,,不再呈現(xiàn)均勻的正態(tài)分布,。造成樣品的測(cè)試比較困難。 美國(guó)CPS24000納米粒度分析儀(如圖2所示)可以真實(shí)反映樣品在溶液中的真實(shí)粒徑分布狀態(tài),,粒徑測(cè)試結(jié)果的精確度僅次于掃描電鏡。主要特點(diǎn)如下: 1,、所需樣品量少,。每次只需要0.1ml,,這在疫苗研發(fā)、化學(xué)合成方面具有極大的優(yōu)勢(shì),。 2,、一次測(cè)試可到40多個(gè)樣品。在前處理準(zhǔn)備工作做完以后,,可結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)顆粒一批次測(cè)試40多個(gè)樣品,。 3、分辨率高,。同激光散射和顆粒計(jì)數(shù)等方法比較,,對(duì)于樣品中即使只有1%峰值差異的顆粒,依舊可以很好地區(qū)分測(cè)量出來(lái),,即可以得到真實(shí)的粒度分布結(jié)果,。 4、靈敏度高,。低至 10-8 g 的樣品就可以滿足日常分析需要,。 5、分析時(shí)間短,。和傳統(tǒng)沉降法比較,,由于采用更快的圓盤轉(zhuǎn)速和高速檢測(cè)器,因此極大縮短了分析所需時(shí)間,。對(duì)于粒徑分布范圍很寬的樣品,,通過(guò)可選的速度調(diào)節(jié)功能圓盤,僅需常規(guī)圓盤分析時(shí)間的 1/20,。 經(jīng)過(guò)CPS納米粒度儀對(duì)裂解后炭黑進(jìn)行粒徑測(cè)試后的結(jié)果如圖3所示:與掃描電鏡所顯示的結(jié)果基本一致,,裂解后的炭黑最小粒徑為3um,最大可至50多微米,,并且出現(xiàn)很多峰值,,證明樣液中具有不同粒徑且含量不同的的炭黑。峰值粒徑處于30um左右,。真實(shí)反映了不同炭黑粒徑的分布狀態(tài),。 相關(guān)產(chǎn)品 更多![]()
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