简介

随着整个价值链对可持续性的日益关注，报废零部件的回收利用变得越来越重要。其中特别受关注的一种产品就是报废轮胎 （ELT），因为这些坚固的产品被认为难以回收。近期热解技术的进步使得从废旧轮胎开发有价值的次级原材料成为可能，从而支持循环经济。

轮胎热解的其中一个产物—可持续碳质材料 （SCM），可以在传统上使用原生炭黑的许多应用中当作可持续替代品。传统上认为 这类材料 仅适用于低价值应用领域，而现在通过技术改进，使得 SCM 现在能够应用于更广泛的高价值应用领域。

什么是可持续碳质材料

虽然通常被称为回收炭黑 （rCB），但博拉炭黑的研究表明，尽管在显微镜下具有相似的外观，但通过热解过程处理报废橡胶产品无法真正回收炭黑（图 1）。博拉炭黑将这种新材料称为可持续碳质材料 （SCM）。

图 1：Continua™ 8000 SCM 的显微照片

对于炭黑而言，胶体特性（比表面积和结构度）和橡胶性能之间存在已知的、固定的关系。例如，胶料粘度、硬度和拉伸模量都随着空隙体积的增加而增加。在图 2 和图 3 中，将研磨成不同团聚体尺寸的 SCM 以及起始炭化物（热解反应器产出的原材料，参见 ASTM D8178 标准中的“原始 rCB”）与三种原生炭黑进行对比。S数据显示，在特定结构下（以ASTM D7854标准测量的动态空隙体积为依据），门尼粘度高于预期值，但 300% 定伸模量较低。

图 2：炭黑、 SCM 的结构度与门尼粘度之间的关系

图 3：炭黑、 SCM 的空隙体积和模量之间的关系

SCM 的成分与炭黑也有很大不同。炭黑通常含有 99% 的碳成分，而 SCM则同时包含轮胎原来中不同种类的炭黑和无机材料。这些无机材料包含二氧化硅（胎面胶）、硫化锌（硫化体系）、陶土（内衬层）以及其他添加剂。这些材料与SCM团聚体中紧密结合，如果想要分离不仅会增加成本和环境负担，还会产生废弃物。这至少在一定程度上降低轮胎回收的环保效益。

结论

通过对报废轮胎进行热解处理，可以生成有价值的次级原材料。而其中的一种材料 SCM 可以作为原生炭黑的可持续替代品。尽管该材料通常被称为回收炭黑，但博拉炭黑发现，与炭黑相比，这种材料具有独特的化学特性和性能特征，并因此获得了独特的欧盟化学品编号（ EC） 和化学物质注册编号（ CAS）。