煅后无烟煤粉作为橡胶补强剂的研究*

龚 勇，陈 建**，张华知，朱晓飞，谢 纯,王 涛

(1．四川理工学院 材料腐蚀与防护四川省重点实验室，四川 自贡 643000；2．成都龙之泉科技股份有限公司，四川 成都 610104)

随着经济社会的发展，汽车的产销量逐年增加，对轮胎的需求也随之增加。轮胎的制作材料是橡胶，为了增强橡胶的综合性能，往往需要在橡胶中加入补强材料，称之为补强剂。目前，炭黑与白炭黑是主要的橡胶补强剂，占炭黑总消耗的95%，且供不应求[1]。炭黑是用石油、天然气、焦炉煤气、煤焦油等有机物不完全燃烧而成的。因原料紧张、能耗高、工艺复杂等因素，所以价格也高。标准炭黑的价格为6 500元/t左右，而煤的价格每吨只需几百元。同为碳素材料，煤炭中含有大量的碳元素，且具有来源广、储量大、价格低廉、易于开采等优点[2]。对于轮胎行业来说，随着原材料价格的上涨，市场需求的扩大，降低生产成本，保证产品质量，成了企业生产的主要目的。因此将煤粉作为橡胶补强剂能大大降低橡胶补强的成本，具有巨大的经济效益和科研价值。

煤粉用吸碘值和吸油值表征，经物理法研磨处理的煤粉和经化学法氧化改性的煤粉用扫描探针显微镜(SPM)表征。本实验探讨了N330、N660、经物理法研磨处理的煤粉、经化学法氧化改性煤粉的补强性能差异，考察了补强剂的粒径、补强剂与橡胶的质量比和温度对补强效果的影响。

1 实验部分

1.1 原料

炭黑N660、炭黑N330、天然橡胶(NR)：中橡集团炭黑工业研究设计院；煅后无烟煤粉：无烟煤在1 000 ℃以上高温煅烧，挥发分质量分数控制在3%以内，粉粒粒径不大于3 mm,自贡市远发特种材料厂；……