随着经济社会的不断发展,产生的废旧橡胶越来越多,由废轮胎带来的“黑色污染”问题已日益严重。热裂解作为一种环境友好型的处理废弃物的方法,能实现废旧轮胎的绿色高效地再循环利用,对于减少环境污染,缓解我国资源的不足意义重大。本论文的研究内容主要有两个部分:第一部分研究了裂解炭黑自身的性能及裂解炭黑补强SBR的性能;第二部分对废轮胎的热能利用进行了初步的调研,对废轮胎的直接燃烧利用及废轮胎热裂解产物的发电应用做了分析,旨在建立一种具有生态和经济效益的循环经济模式。第一部分:对CBp的结构和性质进行了分析,并与N330等一系列商业炭黑做了比较。首先从粒径上进行了比对:CBp是轮胎中炭黑组成的混合物,其粒径大小不一且形状不规则,聚集体颗粒较大,此外,CBp的BET比表面积也与N330有一定差距,但是在裂解过程中炭黑的本体性质并没有发生多大改变;其次发现CBp的结构度较低,其灰分的含量较高,这是与N330等商业炭黑重要区别之一;最后对CBp的表面化学性质进行了研究,发现CBp的表面化学性质发生了显著的变化:CBp经过裂解高温处理其表面活性官能团丧失,同时由于表面碳质沉积物和灰分的生成,覆盖了 CBp表面一定数量的活性位,这是CBp不同于商业炭黑的另一重要特征。然后对CBp对SBR的补强性能进行了研究,发现了 CBp的加入能减少硫化时间,同时随着CBp用量的增加,其硫化胶性能得到提高,但是CBp补强SBR的各项性能与商业炭黑N330,N660等有很大的差距,与N774较为接近。这正是CBp的化学性质发生改变而导致的,同时CBp在橡胶基体中形成独立的连续相结构,其分散性能很差,这导致CBp已不再适合作为橡胶的补强剂使用。第二部分:对废轮胎的热能利用进行了详尽的分析,首先对废轮胎的直接燃烧利用进行了调研,发现废轮胎燃烧发电利用虽然是一种最为简便的废轮胎处理方法,但是如果处置不当会对环境造成巨大的污染,同时用废轮胎焙烧水泥是一种较为合理的利用方式,但是也存在明显的缺陷。其次对废轮胎热裂解过程进行了着重的介绍,热裂解是一种很有潜力的处理废轮胎的方法,但是限制裂解发展的最重要的因素是裂解产品的应用价值不高;所以为了实现废轮胎地高值化应用,最后对废轮胎裂解产物用于轮胎厂发电的策略进行了研究,发现了废轮胎裂解产物用于轮胎厂中进行发电是一种具有经济效益且绿色高效的废轮胎处理方法。这使得轮胎的产出和处理集于一体,实现了资源的循环利用,对于改善轮胎厂能源结构具有积极意义,符合现代社会的循环经济模式。