Negro de carbón de pirólisis (también conocido como recuperado negro carbón, rCB) es un producto sólido que se obtiene a partir de la pirólisis a alta temperatura de neumáticos usados, caucho usado y otros desechos orgánicos en condiciones libres de oxígeno o con oxígeno limitado.
- Fuente principalProviene principalmente del reciclaje de neumáticos. En plantas de pirólisis, los neumáticos usados se introducen en un reactor cerrado, donde el calor los descompone en fueloil, gas combustible, alambre de acero y pirólisis. negro carbón.
Diferencia con el negro de carbón convencional
Negro de carbón convencionalSe produce por combustión incompleta de petróleo o gas natural. El proceso está controlado, lo que produce pureza, estructura y química superficial uniformes.
Negro de carbón de pirólisisSu composición es más compleja y contiene impurezas inorgánicas (zinc, azufre, sílice, cenizas) e hidrocarburos residuales de aditivos para neumáticos. Su actividad superficial es baja, su estructura irregular y su rendimiento directo son significativamente inferiores a los del negro de humo convencional.
Por lo tanto, la modificación es esencial antes de que el rCB pueda reutilizarse como relleno de refuerzo en caucho, plásticos y otras aplicaciones de alto valor, garantizando así la utilización circular de los recursos.
Características clave de rendimiento de rCB
- Inercia de la superficie: Carece de grupos funcionales activos (–OH, –COOH), lo que resulta en una mala compatibilidad y una unión débil con las matrices poliméricas.
- Alto contenido de impurezas:Contiene cenizas considerables (sales inorgánicas, óxidos metálicos), azufre e hidrocarburos residuales, que reducen la pureza y el rendimiento del producto.
- Estructura de agregado irregular:Por lo general, presenta un grado de estructura más bajo (absorción de DBP) que el negro de carbón convencional, lo que genera un refuerzo más débil.
- Amplio Tamaño de partícula Distribución:Aunque es comparable en tamaño al negro de carbón N550–N990, la distribución es desigual.
En general, el negro de carbón de pirólisis sin modificar tiene un rendimiento deficiente: refuerzo débil, escasa dispersabilidad y reducción de las propiedades mecánicas del compuesto (resistencia a la tracción, resistencia al desgarro, resistencia al desgaste).
Métodos y efectos de modificación convencionales
Modificación física
- Molienda/Fresado: Usando molinos de bolas, molinos de chorro, etc. para triturar áridos grandes. Mejora la dispersabilidad, pero una molienda excesiva puede dañar la estructura del árido.
- PeletizaciónLa granulación por extrusión forma partículas uniformes, reduce el polvo y mejora la densidad aparente. Mejora la procesabilidad, pero no la actividad superficial.
Químico Modificación (más eficaz y ampliamente utilizado)
- Oxidación superficialEl tratamiento con agentes oxidantes (ácido nítrico, peróxido de hidrógeno, ozono) o la oxidación térmica en aire introduce grupos funcionales oxigenados (–COOH, –OH, –C=O). Mejora la energía superficial, la hidrofilicidad y la unión interfacial con polímeros polares (p. ej., nailon). Este es el enfoque convencional y rentable.
- Modificación del injertoInjerto de polímeros específicos o agentes de acoplamiento (p. ej., silano KH-550, TESPT) sobre superficies de rCB para optimizar la compatibilidad con ciertas matrices. Mejora significativamente la adhesión con caucho de silicona o compuestos para neumáticos.
- Superficie Revestimiento:El recubrimiento con resinas, surfactantes o polímeros de bajo peso molecular mejora la dispersabilidad y la procesabilidad, aunque los recubrimientos pueden degradarse durante el procesamiento.
Perspectivas de futuro
- Tecnologías verdes y de bajo costo:Desarrollo de procesos respetuosos con el medio ambiente (por ejemplo, tratamiento con plasma, biomodificación) reduciendo costes.
- Aplicaciones de alto valor:Modificación profunda (por ejemplo, grafitización) para mejorar el rCB de relleno de caucho a material funcional (por ejemplo, electrodos de batería, adsorbentes).
- Estandarización y procesamiento inteligente:Establecer estándares de detección y evaluación rápida para diferentes fuentes de rCB, combinados con IA para optimizar los parámetros de modificación para un tratamiento preciso.
La modificación es el paso clave para transformar el rCB de "residuo" a "recurso". Mediante la innovación continua, no solo se puede reducir la contaminación negra, sino que también se pueden impulsar los objetivos de economía circular y neutralidad de carbono.
Polvo épico
Con más de 20 años de experiencia en tecnologías de molienda y modificación ultrafina, Polvo épico Ofrece soluciones avanzadas para el procesamiento de rCB. Al integrar la molienda, la clasificación y la modificación de superficies, Epic Powder ayuda a transformar el negro de carbón de pirólisis en materiales funcionales de alto valor, lo que permite el reciclaje sostenible y contribuye a un futuro más verde.