【炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)】8 月 16 日消息，在炭黑的各項(xiàng)性能指標(biāo)里，裂解炭黑和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)炭黑(原生炭黑)之間，灰分含量的不同是最為明顯的特征。國(guó)標(biāo)炭黑的灰分含量有著極為嚴(yán)格的限制，通常情況下不超過(guò) 1%，一些高端型號(hào)甚至能低于 0.5%。而裂解炭黑來(lái)自廢舊輪胎等橡膠制品的裂解回收，由于原料中難免會(huì)留下橡膠配方里的填充劑，像碳酸鈣、陶土，還有少量金屬氧化物以及添加劑分解物，所以它的灰分含量普遍較高，一般在 16%-20% 之間，具體數(shù)值會(huì)因輪胎的類(lèi)型和部位不同而有所波動(dòng)。接下來(lái)，我們就詳細(xì)探討不同輪胎及部位的灰分含量情況。
大鋼絲胎與小鋼絲胎在灰分含量上存在差異，這主要是因?yàn)榱呀馓亢诘幕曳侄鄟?lái)自輪胎中的無(wú)機(jī)雜質(zhì)，特別是鋼絲胎里的鋼絲、硫化劑、填充劑等成分在裂解時(shí)留下的無(wú)機(jī)物。大鋼絲胎的灰分比小鋼絲胎少，核心原因與兩者的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料比例以及使用場(chǎng)景有關(guān)。從鋼絲含量與比例來(lái)看，大鋼絲胎(如卡車(chē)、工程車(chē)胎)為了滿(mǎn)足高承重、耐磨損的需求，橡膠基體比例更高，鋼絲層雖用于增強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，但整體上橡膠在橡膠與鋼絲的配比中占比相對(duì)更大;小鋼絲胎(如轎車(chē)胎)體積小，為平衡輕量化和強(qiáng)度，鋼絲骨架密度更高(單位體積內(nèi)鋼絲占比更高)，裂解時(shí)鋼絲等無(wú)機(jī)成分殘留形成灰分，所以小鋼絲胎灰分更多。在填充劑與添加劑方面，小鋼絲胎通常需要更好的彈性和耐磨性，可能添加更多無(wú)機(jī)填充劑(如碳酸鈣、滑石粉)或硫化助劑(如氧化鋅)，且為提高路阻系數(shù)大量使用白炭黑，這些都是灰分的來(lái)源;而大鋼絲胎更側(cè)重結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，橡膠基體占比高，無(wú)機(jī)添加劑相對(duì)較少，灰分因此更低。綜上，大鋼絲胎因橡膠占比高、鋼絲及無(wú)機(jī)添加劑比例相對(duì)較低，裂解后殘留的無(wú)機(jī)雜質(zhì)(灰分)更少;小鋼絲胎則因鋼絲密集、無(wú)機(jī)填充劑更多，灰分更高。
據(jù)炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)了解，在鋼絲已被完全去除的情況下，大鋼絲胎(如卡車(chē)、工程車(chē)胎)不同部位裂解后炭黑的灰分含量存在差異，這主要由橡膠配方中填充劑(如碳酸鈣、陶土)的類(lèi)型和用量決定。具體而言，胎體(簾布層)的灰分含量約為 20%，是灰分最高的部位，因?yàn)榇箐摻z胎胎體需承受巨大負(fù)載，橡膠中不僅添加了增強(qiáng)黏合性的助劑(如樹(shù)脂類(lèi)黏合劑殘留)，還可能混合硬質(zhì)炭黑或無(wú)機(jī)填充劑以提升結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，且簾布層厚度較大，填充劑分布密集，導(dǎo)致灰分殘留較多。胎側(cè)的灰分含量約為 18%，次之，由于胎側(cè)需支撐胎體并抵抗重載下的變形，橡膠配方中常添加剛性填充劑(如碳酸鈣)以增強(qiáng)抗屈撓性和挺性，同時(shí)可能混合少量廉價(jià)填充劑降低成本，因此灰分含量較高。胎面的灰分含量約為 16%，屬于中等水平，因?yàn)樘ッ嫘杓骖櫮湍バ院途彌_性，配方中以高耐磨炭黑為主，但為增強(qiáng)硬度和降低成本，可能添加適量陶土或滑石粉等填充劑，灰分分布較均勻，含量略低于胎體和胎側(cè)。
總體而言，大鋼絲胎各部位裂解后灰分含量由高到低排序?yàn)椋禾ンw(簾布層)>胎側(cè)>胎面。其核心原因是不同部位的功能需求(承載、抗變形、耐磨)導(dǎo)致填充劑用量和類(lèi)型存在差異，其中胎體因?qū)Y(jié)構(gòu)強(qiáng)度的需求，灰分殘留最高。
