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热裂解工艺参数分析作者：秦承欢来源：《科学与财富》2019年第20期摘要：废旧轮胎热裂解工艺参数是影响热裂解碳黑和油品品质的关键技术问题，更是对热裂解设备选型、评估各供应商技术先进性和成熟度的核心评价标准，本文讨论了温度、加热速率、粒径大小、压力以及催化剂等参数对废旧轮胎裂解产品品质的影响。
关键词：温度；加热速率；压力；粒径；催化剂2018年我国轮胎总产量9.2亿条，年废旧轮胎回收率仅为43%、处理产能不足，导致污染问题加剧，因此急需解决废旧轮胎回收利用问题。
废旧轮胎的处理方式主要有轮胎翻新、生产胶粉、再生胶、热裂解、热能利用等。
轮胎橡胶主要成分是天然橡胶和合成橡胶：天然橡胶是一种以顺-1，4-聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，其成分中91%～94%是橡胶烃；轮胎用合成橡胶主要是顺丁橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶等人工合成的高弹性聚合物。
轮胎热裂解反应，是指在无氧或贫氧的环境下，通过热能的方式破坏轮胎中橡胶的高分子有机物的化学键，从而获得低分子有机物，包括裂解油、裂解气以及裂解炭黑。
轮胎热解技术可以高效地回收炭黑、油和高热值燃料气，具有很高的经济效益，但同时热解产品低端、附加值低等缺点也阻碍了轮胎热裂解发展，如何提高热裂解产品的品质是轮胎热裂解产业重点解决的问题，本文主要对影响轮胎热裂解的主要工艺参数进行分析，以提高轮胎裂解产品的产率和品质，提高产品附加值。
轮胎裂解产物成分和性质如下：（1）裂解气主要由烷烃、烯烃、苯、甲苯、二甲苯、氢气、氮气、一氧化碳、二氧化碳和硫化氢等气体组成，裂解气的热值较高、燃烧质量稳定，通常直接当做加热裂解设备的加热气体；（2）裂解炭黑是由废旧橡胶中原有的炭黑为骨架，在热裂解过程中橡胶中的有机物质和无机物质（锌、钙、硅等）转换为富含碳的材料，裂解炭黑可作为非标补强炭黑和非标填充料材料；（3）裂解油的主要成分是C5～C20，其中芳烃含量高（60%），其次为脂肪烃（30%），裂解油同时含有轻质油馏分和柴油馏分，具有闪点低，密度大、热值高的特点。
影响轮胎使用寿命的因素摘要：影响汽车轮胎寿命的因素很多,大多数与汽车的运行工况和技术状况相关。
要保障轮胎的使用寿命,首先必须保证轮胎的技术状况在要求的范围内,其次是要保证车辆处于良好的运行工况,同时,要防止和避免在运行中意外爆胎。
合理使用轮胎,对延长轮胎的使用寿命、降低运输成本和保障汽车的安全运行至关重要。
关键词：轮胎、温度、花纹、气压、路面影响轮胎使用寿命的因素很多，造成轮胎损坏的原因主要有：一、温度对轮胎的影响轮胎是热的不良导体，其导热性平均为0.25 米/米•小时•度，仅为铁导热性的1/232。
一般轮胎使用时胎体温度约在100℃以内，可认为是正常温度。
在100℃时帘线强度大约已降低20%。
橡胶与帘线间的粘附强度大约降低一倍，轮胎在100℃～121℃是临界温度，超过121℃时，轮胎在较高温度影响下，帘线的物理性能将急剧下降，而导致引起轮胎的脱层或爆破。
二、花纹在使用中应怎样选择1、纵向花纹：主要优点是滚动阻力小、防滑性能好、散热性能好及噪音小；缺点是牵引性能差。
2、横向花纹：特别是越野花纹，轮胎与路面的接触性能好。
在道路较差或泥泞路面上牵引和通过性好，轮胎的自洁性也好；但行驶噪音大且防滑性能差。
3、混合花纹：混合花纹轮胎抓着性介于纵向花纹和横向花纹之间，主要缺点是耐磨性较差，胎肩部花纹容易产生磨耗不均现象。
三、负荷对轮胎的影响轮胎承受的静负荷对轮胎的行驶里程有很大的影响，有超负荷现象就会显著地降低轮胎的行驶里程。
轮胎在超负荷下轮胎的下沉量变形将增加，从而使轮胎的内部材料及帘线间所受的应力，特别是剪切力增加，将导致轮胎的使用寿命缩短。
在轮胎超负荷时，适当增加内压可以使轮胎的下沉量减少，但不能完全弥补轮胎超负荷的损失。
四、气压对轮胎的影响气压对轮胎的影响气压对轮胎的影响气压对轮胎的影响：1、气压是轮胎的生命，不按标准充气是轮胎早期损坏的主要原因之一。
内压不足会降低轮胎的行驶里程，因轮胎的变形，会因气压的降低而增大，使轮胎的内部材料生热和应力增加。
内胎材料的热传导性能与胎温分析胎温是指车辆行驶中胎面所接触的道路表面与内部胎面之间的温差，是影响轮胎性能和安全的重要因素之一。
内胎材料的热传导性能对轮胎的胎温分布和胎面温度有着重要影响。
因此，研究内胎材料的热传导性能与胎温分析对于改进轮胎的使用寿命、性能以及安全性具有重要意义。
内胎材料的热传导性能是指材料内热量在单位时间内通过材料表面的能力。
热传导性能好的内胎材料能够更快地将热量从内部导出，减少胎温上升，从而提高轮胎的使用寿命和稳定性能。
而热传导性能差的材料则会导致胎温过高，可能会引发胎面老化、胎压升高等问题，降低轮胎的使用寿命，并且可能会导致爆胎，对行车安全造成威胁。
了解内胎材料的热传导性能与胎温分析的方法有多种。
一种常用的方法是采用热传导测定仪器测量内胎材料的热导率，即单位面积、单位时间内从材料一侧传导至材料另一侧的热量。
另一种方法是通过数值模拟和计算机仿真来研究内胎材料的热传导性能与胎温分析。
这种方法可以更直观地观察材料内部温度场的变化，并且可以模拟不同工况下的胎温分布情况，提供更全面的研究结果。
内胎材料的热传导性能与胎温分析对于轮胎的设计和制造具有重要意义。
首先，了解内胎材料的热传导性能可以帮助轮胎制造商选择合适的材料，以优化胎温分布和胎面温度。
其次，研究内胎材料的热传导性能可以帮助轮胎制造商优化轮胎结构设计，以改善轮胎的散热性能。
最后，对内胎材料的热传导性能与胎温分析的研究可以为轮胎用户提供更全面的选购指南，帮助他们选择适合的轮胎以确保行车安全。
在实际应用中，胎温过高是轮胎问题的常见原因之一。
胎温过高可能导致胎面的老化、胎压的升高以及胎面与道面间的粘附性降低，从而影响行车安全。
因此，研究内胎材料的热传导性能与胎温分析不仅对制造商和设计师来说很重要，对普通车主而言也具有重要意义。
在研究中，除了热传导性能外，还需要考虑内胎材料的其他特性对胎温分布的影响。
例如，内胎材料的导热系数、热容量等都会对胎温产生影响。
轮胎是车辆中最基本的构件之一。
现代车辆的发展对轮胎的性能提出了越来越苛刻的要求，高速化的时代需要有高性能的轮胎。
防止轮胎早期失效破坏，延长使用寿命，提高经济效益，已越来越为轮胎的研究者、制造者和使用者所关注。
行驶中的轮胎在外载荷的作用下会产生大量的热量，引起温度的升高。
轮胎温度的升高是影响轮胎寿命的主要原因。
这种温升主要来源于两种热源：一是轮胎周期性变形而产生的橡胶材料滞后损失转变成热能；二是接地面的摩擦热。
由热造成的轮胎温度的升高将导致橡胶化学和物理性能的下降而丧失强度，严重时会导致轮胎爆破给乘坐者造成不可挽回的损失。
因此，为了有效降低因轮胎损坏而造成的灾难事故，许多机构纷纷对外力作用下的轮胎温度场进行研究。
大量的研究表明，斜交轮胎能正常工作并保证轮胎有足够耐久性的最高温度一般是121.1℃，子午线轮胎必须限制在93.3℃以内或更低些温度。
必须注意，这里所说的温度都是指轮胎内的“局部过热”点而言，也就是轮胎各部位相比较产生最高温度的点。
然而，不同的轮胎结构，不同的轮胎胶料，产生最高温度的部位以及温度的高低是不同的。
因此，迅速、精确、高效地确定滚动轮胎温度场，具有如下意义：第一，指导轮胎结构设计，缩短设计周期、节约成本。
轮胎的热学性能与力学性能紧密相连，轮胎在滚动行驶过程中由于摩擦和变形而产生大量的热量，导致温度升高；由于结构的原因，可造成局部温升过高，这将直接影响轮胎材料的热物理性能，造成肩空、脱胶或爆胎等结构方面的破坏。
为此设计者在设计之初需要了解轮胎断面温升状况，使设计的轮胎产生的应力和应变分布更加合理，从而降低局部过高的温升，延长轮胎的使用寿命。
第二，指导轮胎胶料配方设计。
一方面，合理地改进轮胎橡胶材料的配方有助于轮胎滚动阻力的降低。
轮胎滚动阻力的降低是降低能量损失、节约能耗的重要标志。
轮胎的滚动阻力下降百分之十车辆的油耗就会下降百分之一，油耗的降低又会对环境的优化起到积极的作用。
另一方面，配方人员可以根据热学分析的结果在轮胎变形剧烈、温度较高的部位，有意识地使用生热率较低、导热系数较高的胶料，这不但有助于该部分温升幅度的减小，还会降低轮胎的滚动阻力，节约能耗。
汽车轮胎稳态温升机理的研究宋喜岗;崔淑华;郑雪莲【摘要】阐述了汽车稳态行驶时的轮胎温升机理,即轮胎应力-应变与轮胎温度场的关系.轮胎以橡胶材料为基材、由多种复合材料组成.橡胶材料的弹粘性特性使得轮胎在滚动时,受周期应力的作用将产生滞后损失,在轮胎内部产生热源.滞后损失所产生的热量多少与轮胎应力、位移、界面摩擦系数、接触面积、基材的热性能以及轮胎的转动阻力系数有关.这些参数的变化将直接引起轮胎温度的变化.作者实际测量了秉用车轮胎的胎面、胎内和胎冠温度,并以试验数据为基础,分析了轮胎的实际温升状况和行车速度对轮胎温度的影响,得到了行车速度与轮胎温度的关系.【期刊名称】《机电产品开发与创新》【年(卷),期】2011(024)003【总页数】3页(P44-46)【关键词】汽车轮胎;温升机理;稳态行驶【作者】宋喜岗;崔淑华;郑雪莲【作者单位】东北林业大学,黑龙江,哈尔滨,150040;东北林业大学,黑龙江,哈尔滨,150040;吉林大学,吉林,长春,130022【正文语种】中文【中图分类】TQ336随着汽车行驶速度的提高，汽车行驶过程中轮胎的温升幅度大大提高，但轮胎在使用时不应超过限制温度，许多国家已经制定或开始制定这方面的标准。
在轮胎的设计和使用中，了解轮胎内部温度场的分布对合理设计轮胎结构和胶料配方、缩短设计周期、降低费用以及在使用中合理安排使用条件等都具有重要的经济价值和社会意义。
目前国外有关学者及专家用计算机模拟轮胎的行驶工况，来找出影响轮胎温度上升的各种因素并进行深入研究[1～8]。
轮胎橡胶材料作为一种热敏感材料，温度的上升将导致其性能的恶化：胶料强度以及界面粘合强度下降，易使轮胎产生肩空、肩裂甚至爆胎，轮胎寿命降低[2]。
由于轮胎温度太高失效造成的事故占交通事故的比例很大，因此，轮胎的耐久性以及轮胎在行驶过程中的温升是国内外业界人士最为关心的问题之一。
汽车轮胎按照胎体中帘线排列的方向不同，分为斜交轮胎和子午线轮胎。
预热温度对轮胎硫化温度场及程度场的影响的报告，800字预热温度对轮胎硫化温度场及程度场的影响报告摘要本文主要探讨了预热温度对轮胎硫化温度场及程度场的影响。
轮胎硫化是指复合胶料在加热后产生硫化反应，从而将聚合物分子转变成固体状态。
本文中所说的预热温度对一个完整的轮胎硫化过程至关重要。
预热过程调整了聚合物分子之间的相互作用,保证其获得更好的硬化性能。
研究表明，如果预热温度过低，会使程度场波动较大，程度不均，甚至出现气孔现象；如果预热温度过高，会导致温度场的高温区域偏差较大，从而降低轮胎的抗磨损能力及抗冲击能力。
一、预热温度预热温度是指轮胎硫化前聚合物膜层的温度，是施加胶杆温度的一种调整和优化温度。
预热温度在由热压与硫化反应构成的车轮硫化过程中起着至关重要的作用。
它决定了热压液的熔点、硫化反应的速率和轮胎硫化的强度。
以硅橡胶为例，在120℃-175℃之间的预热温度，可以满足硫化过程中硅橡胶的最优性能指标。
二、轮胎硫化温度场轮胎硫化的温度场是指施加胶杆后，由热压与硫化反应共同构成的温度变化状况。
一般情况下，温度场的低温区域位于胶杆中心，逐渐升高到外围部分。
预热温度会直接影响温度场的分布范围及程度，如果预热温度过低，会导致温度场的低温区域范围过宽，程度也较低；如果预热温度过高，会使温度场的高温区域偏差较大，使轮胎硫化更加不均匀。
三、轮胎程度场轮胎程度场是指轮胎硫化完成后，形成硫化膜层时，所产生的硫化效果的分布情况。
一般情况下，程度场也是以胶杆中心为起始点，逐渐增大且程度逐渐加强，程度最高的部分位于胶杆外围。
预热温度也会直接影响程度场的分布范围及程度。
如果预热温度过低，会使程度场波动较大，程度不均，甚至出现气孔现象；如果预热温度过高，会使程度变化更加明显，且程度变化很快，这将显著影响轮胎的耐磨性能和抗冲击性能。
综上所述，预热温度对一个完整的轮胎硫化过程至关重要，预热过程可以调整聚合物分子之间的相互作用，以确保获得更好的硬化性能。
温度对橡胶材料性能的影响及机理研究作者：曾昭宇来源：《科学与财富》2018年第24期摘要：随着科技的快速进步和社会的高速发展，橡胶制品已经渗透到人们生活的各个方面，成为现代生活中不可缺少的一部分，是人类社会生活的物质基础。
然而，随着科学技术的快速发展，人们对橡胶制品性能的要求也逐渐多样化和多功能化。
关键词：温度；橡胶；材料；性能引言橡胶具有很多独特的性能，如弹性高、形变大，柔韧性、耐磨性等都十分优异，能满足很多苛刻条件的使用要求。
众所周知，能在高温下长期使用的橡胶广泛用于各种排气管道、输送带、密封元件和轮胎等。
但由于橡胶属于烃类聚合物，在长时间高温的条件下，氧气或臭氧会促进其基体发生化学反应，导致聚合物基体的破坏，从而使其制品的物理机械性能下降，缩短使用寿命。
因此研究硫化胶力学性能和动态力学性能随温度的变化规律以及探索温度对硫化橡胶力学性能的影响机理具有重要的科学意义和应用价值。
1橡胶的耐高温性橡胶的耐高温性是其特殊性能中比较常见的一种性能，它决定橡胶制品的最高使用温度和最长使用时间。
橡胶的弹性模量小，一般在1-9.8Mpa。
伸长变形大，伸长率可高达100%，仍表现有可恢复的特性，并能在很宽的温度（-50-+150℃）范围内保持有弹性。
高分子材料一般都受温度影响，橡胶在低温时处于玻璃态变硬变脆，在高温时则发生软化、熔融、热氧化、热分解以至燃烧等。
耐高温性是指橡胶在较高的温度条件下工作时能够长时间地保持正常的物理机械性能的性能，如强度、弹性、硬度和断裂伸长率等。
橡胶的耐高温性取决于橡胶内部的分子结构，橡胶制品的力学性能能在高温条件下保持基本稳定的本质原因就是橡胶分子结构没有发生显著变化和损坏，并且保持较好的使用性能。
耐高温橡胶是指在80℃以上长时间工作后仍能基本保持原有的力学性能和使用价值的橡胶，常见的耐高温橡胶有FKM、乙丙橡胶、硅橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、丙烯酸酯橡胶、氯醚橡胶。
2温度对橡胶材料性能的影响及机理2.1橡胶分子结构橡胶分子结构的极性和分子链的刚性影响橡胶的粘流温度，极性和刚性越大，橡胶的粘流温度越高。
轮胎生热1. 轮胎的反复变形，引起轮胎材料产生滞后损失而转变为热能。
热量向下面几个方向散出：1)轮胎内部空气；2)从轮胎表面向周围环境；3)通过轮辋向周围环境；2.轮胎的生热轮胎的生热值，与轮胎结构和配方设计、原材料选择以及使用条件等均有关系：1)结构设计轮胎的热状态主要取决于滚动损失。
热量除散失于周围介质外其余全表现为轮胎的温升，胎冠、胎肩所产生的热量占整个生热量的大部分。
采用子午线无内胎轮胎可减小在胎冠部位的滞后损失。
降低H/B值能促使温度更均匀地沿行驶面宽度分布，但是，轮胎重量随H/B值的减小而增大，因此在设计不存在热破坏的轮胎时，应在保持其规定寿命的前提下以载荷量和材料消耗量作为轮胎的主要标准参数。
2)配方与原材料原材料的选择和配方设计，也影响到轮胎生热。
从配方设计角度考虑，应尽可能使用低生热材料，对不易散热的肩部应重点考虑。
炭黑的品种与用量对胶料生热影响较大，应使用低生热的炭黑。
此时，又会出现了另一个问题:生热较低的炭黑，补强性能较差。
这就需要配方人员选用适当品种的炭黑与用量，协调好生热与物理性能之间的关系。
同时在缓冲胶、胎肩胶中增加NR 的用量，减少局部变形，以降低生热。
此外，一些新型原材料对降低生热也有一定的作用。
3)使用条件轮胎的使用条件（气压、负荷、速度等）与轮胎的生热温度之间存在这密切关系。
大型轮胎承受的负荷W及其速度v与轮胎温度T之间的关系可近似地用下式表示：T=A（Wv）+B式中A，B为取决于轮胎规格、花纹型式等的常数；Wv即TKPH，TKPH 表示轮胎的耐热特性值（即达到轮胎发生热故障的临界温度时形成的最高作功量）。
若设定轮胎的内部温度T为安全临界温度(指轮胎不发生脱层等热故障，而能保证安全行驶的最高轮胎温度，例如日本汽车轮胎协会于1969年根据轮胎的热故障实验结果确定此温度为125度。
式中Wv称为TKPH的临界值。
该值随轮胎规格、花纹型式等不同各异，3.轮胎热量的传导轮胎滚动时升温是由所用材料的粘弹特性决定的，是轮胎固有属性，完全避免是不可能的，但若能有效地将热量传导出去，则可以降低轮胎温度，延长使用寿命。
