双螺杆技术负载促进剂的热解炭黑增强天然橡胶复合材料性能研究

为解决热解炭黑(CBp)在天然橡胶(NR)中分散性和界面结合差的问题，研究人员开发了一种创新方法：通过球磨共凝聚促进剂(DPG)与CBp，再结合双螺杆辅助湿法母炼技术。该研究系统考察了促进剂用量和双螺杆剪切参数对CBp/NR复合材料硫化行为、填料分散、Payne效应等性能的影响。结果表明，与传统湿法混炼相比，1DPG/CBp/NR复合材料的拉伸强度提升28%，耐磨性提高29%，同时保持稳定的湿滑性能并降低滚动阻力。

　　

这项突破性研究展示了一种提升废旧轮胎热解炭黑(CBp)在天然橡胶(NR)中应用性能的创新策略。科研人员巧妙地将促进剂N,N'-二苯基胍(DPG)与CBp通过球磨技术实现共凝聚，随后利用双螺杆挤出机的高剪切力进行解聚分散。通过系统调控促进剂用量和双螺杆工艺参数，显著改善了CBp在NR基体中的分散状态和界面相互作用。

研究发现，与传统湿法混炼工艺相比，这种促进剂负载结合双螺杆辅助湿法母炼的新方法带来了多重优势：复合材料表现出更低的门尼粘度，填料分散更加均匀，Payne效应明显减弱。特别值得注意的是，1DPG/CBp/NR复合材料展现出28%的拉伸强度提升和29%的耐磨性改善，同时保持了优异的动态力学性能平衡——在确保湿滑性能稳定的前提下有效降低了滚动阻力。

该研究为废旧轮胎回收产物的高值化利用提供了新思路，所开发的双螺杆辅助促进剂负载技术不仅提高了热解炭黑的补强效率，还显著提升了橡胶复合材料的综合性能，对推动绿色轮胎材料的可持续发展具有重要意义。