可持续发展与重型制造业长期以来关系紧张,这一局面由生产规模、成本压力以及工业生产的技术要求共同决定。当科学家与工程师致力于为复杂工艺流程脱碳时,“漂绿” 行为却渗透到行业宣传中,削弱了市场对真正可持续替代方案的信任。而在轮胎制造领域,再生炭黑(rCB) 却能与这类虚假宣传划清界限。

大陆集团轮胎事业部材料评估首席专家豪尔赫・拉卡约 - 皮内达教授在3月3日轮胎技术博览会(Tire Technology Expo) 会议上发表演讲时指出:
“再生炭黑不是炭黑,它是一种全新材料。”
在《硫化橡胶配方中再生炭黑的鉴别》报告中,拉卡约 - 皮内达教授分析了再生炭黑(rCB) 与原生炭黑在形貌与结构上的差异,并提出采用拉曼光谱法作为区分二者的实用手段。
热解工艺
再生炭黑(rCB)由废旧轮胎制备而成:
首先将废旧轮胎分解为三大核心组分 ——纺织纤维、钢丝、橡胶颗粒;
随后橡胶颗粒进入热解流程—— 在无氧环境下将有机材料高温加热,阻止其燃烧,通过热化学分解产出热解气、热解油与再生炭黑(rCB)。
再生炭黑可重新用于轮胎制造,在新胶料配方中部分替代原生炭黑。
形貌特征与含碳残留物
材料形貌在轮胎制造中至关重要。轮胎性能依赖于严格控制的各项指标,如耐温性、硬度、滚动阻力、抓地力等,胶料结构即使出现微小变化,也会显著影响整体性能。
拉卡约 - 皮内达教授指出,目前再生炭黑与轮胎行业已逐渐形成共识:
再生炭黑并非炭黑,而是一种全新的可持续补强填料。
他指出了二者的关键区别:
再生炭黑成分不均一
含有残留含碳物质
经历了不同的热历史
通过透射电子显微镜(TEM) 图像,他直观证明:再生炭黑中的残留含碳物质,与原生炭黑的形貌特征可清晰区分。
拉曼光谱法
拉卡约 - 皮内达教授解释,拉曼光谱是一种分子光谱技术,用于识别橡胶胶料中炭黑的内部结构。
该技术通过检测不同振动模式,判定胶料中炭黑的乱层石墨结构(turbostratic structure)。
炭黑的乱层石墨结构,是石墨烯片层组成原生粒子时特有的无序排列方式:片层随机旋转、相对错位。这种无序结构提升了比表面积与化学反应活性,有利于聚合物 — 填料相互作用,从而实现橡胶补强。
在乱层石墨结构中,拉曼光谱通常会出现:
强D 峰(缺陷峰)
宽化的G 峰(石墨峰)
这反映出结构的不完整性。
D 峰与 G 峰的强度比可用于解析热处理过程对炭材料的影响 —— 在本研究中,即炭黑的热解历程。
G 峰数值可反映热解过程中的石墨化程度,从而精准识别再生炭黑的存在。























