橡胶补强填料中煤矸石活化改性的研究进展
黄伟1
杨凯1
张乾1
刘建伟1
郝泽光1
栾春晖2
1.太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室,山西太原 0300242.太原理工大学化学化工学院,山西太原 030024
摘要：煤矸石是煤矿开采过程中排放的固体废弃物,其大量堆积导致了严峻的环境问题和资源浪费.炭黑是橡胶生产中最主要的补强填料,生产过程伴随严重污染.煤矸石可以用作橡胶填料来代替或部分代替炭黑/白炭黑,实现固废资源合理化利用,但煤矸石和橡胶相容性不好,需对其进行活化改性.介绍了煤矸石的存在形式、化学组成和应用现状,对目前常见的活化改性方法和改性效果等进行了评述,指出了当前煤矸石作为橡胶补强填料研究和应用中存在的问题,并对其产业化应用进行了展望.煤矸石主要由Al2O3、SiO2和C组成,用于橡胶补强填料时,其中SiO2可以增加橡胶的强度,Al2O3起增量作用,碳表面富含氧和羟基的活性位点,易与高聚物分子互相交联.主流的活化改性方法有机械改性、煅烧改性、微波改性、表面化学改性等,经过复合改性降低了煤矸石的粒度,增加了煤矸石中非晶相Al2O3、SiO2的比例,改变了其表面性质,从而提高了煤矸石填料在橡胶中的分散性和相容性.目前通过直接法和间接法检测对煤矸石填料改性效果进行综合评价,研究发现煤矸石表面化学改性对于橡胶性能的影响最为显著,选择合适的表面改性剂可以改变橡胶产品的特性.推进行业间合作研究、开发新型质优价廉的表面改性剂、优化产品检测方法,达到煤矸石橡胶填料规模化利用的目的.
关键词：煤矸石活化橡胶补强填料改性工艺
分类号：TQ53(煤化学及煤的加工利用)
资助基金：国家重点研发计划(2020YFB0606304)
论文发表日期：2022-01-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 166-174 )
英文信息