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粒度是炭黑的基本屬性之一，對橡膠的補強性能有顯著的影響。炭黑粒徑越小，其比表面積和暴露的活性位點越多，與橡膠分子的結(jié)合能力越強，對橡膠的補強性能越好。炭黑的粒徑一般在10-500nm范圍內(nèi)，不同型號的炭黑，如N220、N330、N600等具有不同的粒徑，呈正態(tài)分布。而裂解炭黑的粒徑分布則更加復(fù)雜，主要原因在于首先廢輪胎中包含了各種牌號的商品炭黑，其次廢輪胎熱解過程會造成炭黑顆粒熔接，形成更大的聚集體。
炭黑結(jié)構(gòu)度是指炭黑的一次結(jié)構(gòu)程度，結(jié)構(gòu)度越大，表明炭黑聚集體具有較長和較多的支鏈，與橡膠的作用更強，通常用吸油值（DBP）來表征，即100mg炭黑吸收鄰苯二甲酸二丁酯的體積。裂解炭黑的結(jié)構(gòu)在廢輪胎熱裂解過程中遭到破壞，并且大量的灰分和碳質(zhì)沉積物的附著也進(jìn)一步降低了裂解炭黑的結(jié)構(gòu)度。商品炭黑的DBP值隨種類的不同而有所變化，如N330（102m3kg-1），N660（90m3kg-1），而裂解炭黑的DBP值一般在70-85m3kg-1范圍內(nèi)。
商品炭黑具有較高的表面活性，能與橡膠的分子鏈間產(chǎn)生強烈的相互作用，具有理想的補強效果。炭黑粒子表面的石墨微晶具有一定的缺陷，通常體現(xiàn)為石墨邊緣處存在的一些官能團(tuán)，如羥基、內(nèi)酯、羧基、醌基等。在煉膠過程中，這些具有高活性的化學(xué)基團(tuán)與經(jīng)剪切和熱分解產(chǎn)生的橡膠自由基發(fā)生反應(yīng)，形成結(jié)合膠。而裂解炭黑表面的活性位點被灰分和碳質(zhì)沉積物覆蓋，表現(xiàn)出低的表面活性。
