Піролізны вуглярод (таксама вядомы як адноўлены сажа, rCB) — гэта цвёрды прадукт, які атрымліваецца ў выніку высокатэмпературнага піролізу адпрацаваных шын, адходаў гумы і іншых арганічных адходаў у безкіслародных або з абмежаваным доступам кіслароду ўмовах.
- Асноўная крыніцаУ асноўным паступае з перапрацоўкі шын. На піролізных заводах адпрацаваныя шыны падаюцца ў закрыты рэактар, дзе пры награванні яны раскладаюцца на мазут, гаручы газ, сталёвы дрот і піроліз. сажа.
Розніца ад звычайнага сажы
Звычайная сажаАтрымліваецца ў выніку няпоўнага згарання нафты або прыроднага газу. Працэс кантралюецца, што забяспечвае аднастайную чысціню, структуру і хімічны склад паверхні.
Піролізны вугляродСклад больш складаны, утрымлівае неарганічныя прымешкі (цынк, серу, крэмній, попел) і рэшткавыя вуглевадароды з шынных дабавак. Яго павярхоўная актыўнасць нізкая, структура няправільная, а прамыя характарыстыкі значна ніжэйшыя, чым у звычайнай сажы.
Такім чынам, мадыфікацыя неабходная перад тым, як rCB можна будзе паўторна выкарыстоўваць у якасці армуючага напаўняльніка ў гуме, пластмасах і іншых каштоўных вырабах, што забяспечвае цыклічнае выкарыстанне рэсурсаў.
Асноўныя характарыстыкі прадукцыйнасці rCB
- Павярхоўная інертнасцьНе мае актыўных функцыянальных груп (–OH, –COOH), што прыводзіць да дрэннай сумяшчальнасці і слабай сувязі з палімернымі матрыцамі.
- Высокае ўтрыманне прымешакУтрымлівае значную колькасць попелу (неарганічныя солі, аксіды металаў), серу і рэшткавыя вуглевадароды, якія зніжаюць чысціню і характарыстыкі прадукту.
- Нерэгулярная структура агрэгатаўЗвычайна мае ніжэйшую ступень структуры (паглынанне ДБФ), чым звычайны вугляродны вуглярод, што прыводзіць да слабейшага армавання.
- Шырокі Памер часціц РаспаўсюджваннеНягледзячы на тое, што памеры параўнальныя з сажай N550–N990, размеркаванне нераўнамернае.
У цэлым, немадыфікаваны піролізны вуглярод мае дрэнныя характарыстыкі: слабое армаванне, дрэнная дыспергаванасць і зніжэнне механічных уласцівасцей кампазіта (трываласць на расцяжэнне, трываласць на разрыў, зносаўстойлівасць).
Традыцыйныя метады і эфекты мадыфікацыі
Фізічная мадыфікацыя
- Шліфаванне/фрэзераваннеВыкарыстанне шаравыя млыны, струменевыя млыныі г.д. для разбурэння буйных агрэгатаў. Паляпшае дысперснасць, але празмернае драбненне можа пашкодзіць структуру агрэгата.
- ГрануляваннеЭкструзійнае грануляванне ўтварае аднастайныя часціцы, памяншае пыл і паляпшае аб'ёмную шчыльнасць. Паляпшае тэхналагічнасць, але не павярхоўную актыўнасць.
Хімічны Мадыфікацыя (найбольш эфектыўны і шырока выкарыстоўваецца)
- Павярхоўнае акісленнеАпрацоўка акісляльнікамі (азотная кіслата, перакіс вадароду, азон) або тэрмічнае акісленне ў паветры ўводзіць кіслародзмяшчальныя функцыянальныя групы (–COOH, –OH, –C=O). Паляпшае павярхоўную энергію, гідрафільнасць і міжфазныя сувязі з палярнымі палімерамі (напрыклад, нейлон). Гэта асноўны, эканамічна эфектыўны падыход.
- Мадыфікацыя прышчэпкіПрышчэпка спецыяльных палімераў або злучных агентаў (напрыклад, сілан KH-550, TESPT) на паверхні rCB для дасягнення сумяшчальнасці з пэўнымі матрыцамі. Значна паляпшае счапленне з сіліконавай гумай або шыннымі кампаундамі.
- Паверхня ПакрыццёПакрыццё смоламі, павярхоўна-актыўнымі рэчывамі або нізкамалекулярнымі палімерамі паляпшае дыспергаванасць і тэхналагічнасць, хоць пакрыцці могуць дэградаваць падчас апрацоўкі.
Перспектывы на будучыню
- Зялёныя і недарагія тэхналогііРаспрацоўка экалагічна чыстых працэсаў (напрыклад, плазменная апрацоўка, біямадыфікацыя) пры адначасовым зніжэнні выдаткаў.
- Высокацэнныя прыкладанніГлыбокая мадыфікацыя (напрыклад, графітызацыя) для пераўтварэння рэактыўных балонаў (РББ) з гумовага напаўняльніка ў функцыянальны матэрыял (напрыклад, электроды для акумулятараў, адсарбенты).
- Стандартызацыя і інтэлектуальная апрацоўкаУстанаўленне стандартаў хуткага выяўлення і ацэнкі розных крыніц rCB у спалучэнні са штучным інтэлектам для аптымізацыі параметраў мадыфікацыі для дакладнага лячэння.
Мадыфікацыя — ключавы крок у пераўтварэнні rCB з «адходаў» у «рэсурс». Дзякуючы пастаянным інавацыям можна не толькі скараціць забруджванне навакольным асяроддзем, але і дасягнуць мэтаў цыркулярнай эканомікі і вугляроднай нейтральнасці.
Эпічны парашок
Маючы больш чым 20-гадовы вопыт у тэхналогіях ультратонкага шліфавання і мадыфікацыі, Эпічны парашок прапануе перадавыя рашэнні для апрацоўкі rCB. Дзякуючы інтэграцыі фрэзеравання, класіфікацыі і мадыфікацыі паверхні, Epic Powder дапамагае ператвараць піролізны вуглярод у высокакаштоўныя функцыянальныя матэрыялы, што дазваляе ўстойліва перапрацоўваць матэрыялы і спрыяе больш экалагічнай будучыні.