2022年 第01期
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煤矸石是煤矿开采过程中排放的固体废弃物，其大量堆积导致了严峻的环境问题和资源浪费。炭黑是橡胶生产中最主要的补强填料，生产过程伴随严重污染。煤矸石可以用作橡胶填料来代替或部分代替炭黑/白炭黑，实现固废资源合理化利用，但煤矸石和橡胶相容性不好，需对其进行活化改性。介绍了煤矸石的存在形式、化学组成和应用现状，对目前常见的活化改性方法和改性效果等进行了评述，指出了当前煤矸石作为橡胶补强填料研究和应用中存在的问题，并对其产业化应用进行了展望。煤矸石主要由Al2O3、SiO2和C组成，用于橡胶补强填料时，其中SiO2可以增加橡胶的强度，Al2O3起增量作用，碳表面富含氧和羟基的活性位点，易与高聚物分子互相交联。主流的活化改性方法有机械改性、煅烧改性、微波改性、表面化学改性等，经过复合改性降低了煤矸石的粒度，增加了煤矸石中非晶相Al2O3、SiO2的比例，改变了其表面性质，从而提高了煤矸石填料在橡胶中的分散性和相容性。目前通过直接法和间接法检测对煤矸石填料改性效果进行综合评价，研究发现煤矸石表面化学改性对于橡胶性能的影响最为显著，选择合适的表面改性剂可以改变橡胶产品的特性。推进行业间合作研究、开发新型质优价廉的表面改性剂、优化产品检测方法，达到煤矸石橡胶填料规模化利用的目的。
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主管
中国煤炭科工集团有限公司
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主办
煤炭科学研究总院有限公司
煤炭工业洁净煤工
程技术研究中心 -
主编
解强
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刊期
月刊
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ISSN
1006-6772
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CN
11-3676/TD
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作者：
- 黄伟
- 杨凯
- 张乾
- 刘建伟
- 郝泽光
- 栾春晖
单位：
- 太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室；太原理工大学化学化工学院
摘要：
关键词：
- 煤矸石
- 活化
- 橡胶
- 补强填料
- 改性工艺
作者简介：
黄伟（1962—），男，广东朝阳人，教授，博士。E-mail：huangwei@tyut.edu.cn
图表：
相关文章：
引用格式：
黄伟，杨凯，张乾，等. 橡胶补强填料中煤矸石活化改性的研究进展［J］.洁净煤技术，2022,28(1):166-174.
HUANG Wei，YANG Kai，ZHANG Qian,et al.Research progress on activation modification of coal gangue as rubber reinforcing filler［J］.Clean Coal Technology，2022,28(1):166-174.
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