粉煤灰用于橡胶的研究现状及展望

粉煤灰是一种火力发电厂的废弃粉体材料,炭黑是橡胶产品中所用的主要补强填料,一般来源于石油和煤炭相关产业,但从节约能源和保护环境的角度出发,必须要降低炭黑的生产量。由于粉煤灰和炭黑的性质相近,因而可采用粉煤灰替代部分炭黑用于橡胶补强材料中。笔者论述了粉煤灰填充橡胶补强材料的工艺研究进展,主要包括直接填充、物理分离、化学提取及表面活性剂改性等4个方式,同时指出了粉煤灰在橡胶填充材料中工业化应用现状,并对粉煤灰提取橡胶用补强材料的方法,用于填充橡胶的处理方法,以及实现工业化的研究方向进行了展望。结果表明,粉煤灰直接填充,分散效果差,掺量较少;化学提纯虽能提升产品质量,但提纯工艺复杂;物理改性方式获得的超细颗粒存在分散性难题;机械化学改性方式采用湿法改性方法效果较明显,但生产效率低,需干燥后使用,难以实现工业化。目前,粉煤灰填充在橡胶材料中的工业化应用主要有耐压橡胶管、阻燃橡胶、氯化聚乙烯胶管等方面,应用范围存在一定的局限性。为实现粉煤灰在橡胶制品中的大规模应用,还需针对上述应用难题,结合多种改性方法,提升改性效果和效率,如结合物理改性法时应减少球磨、超声时间,降低能耗;结合化学改性法时,可引入低成本偶联剂提升改性效果和效率,以寻找一种低成本、高附加值的改性粉煤灰方法。