廢輪胎熱解處理后的主要產(chǎn)物有燃料油、可燃性氣體、和固體產(chǎn)物?？扇夹詺怏w主要為氫氣、甲烷等，是很好的燃料；燃料油包含焦油和高分子烴類油等，都具備使用價值；固體產(chǎn)物主要就是炭黑，含硫量低，此外還有鋼絲可回收作鋼制材料，能使廢輪胎資源利用率達100%，裂解率＞99%。熱解后得到的粗炭黑還可以進一步進行深加工，不過熱解粗炭黑和深加工后的炭黑在諸多方面存在著明顯區(qū)別。

（一）成分差異對比

輪胎熱解粗炭黑與深加工后炭黑在成分方面存在諸多差異，這些差異在元素組成、雜質(zhì)含量、官能團種類及含量等方面均有體現(xiàn)，并且對它們各自的性能及應(yīng)用產(chǎn)生了不同影響。

首先，在元素組成上，熱解粗炭黑的核心成分是炭元素，但同時由于廢舊橡膠中原有的無機填料在熱解過程中的留存，其還含有如Si（硅）、Zn（鋅）、S（硫）等元素。例如，Si元素可能來自輪胎生產(chǎn)時添加的含硅助劑，Zn元素多是橡膠加工助劑氧化鋅分解后殘留的部分，S元素一部分源于橡膠中含硫化合物熱解后的殘留。而深加工后的炭黑經(jīng)過酸洗等脫灰分處理以及活化改性等工藝，像Si、Zn、S這些雜質(zhì)元素的含量會顯著降低，化學(xué)成分更加趨近于高品質(zhì)的工業(yè)炭黑，純度得以提升。

雜質(zhì)含量方面，熱解粗炭黑往往含有較多雜質(zhì)，除了上述提到的元素相關(guān)雜質(zhì)外，其表面還會附著較多灰分，這些灰分是熱解過程中殘留的無機物等物質(zhì)形成的。這些灰分就如同“阻隔膜”，阻礙炭黑與其他物質(zhì)有效結(jié)合以及自身性能的充分發(fā)揮。經(jīng)過深加工后，通過專門的除雜工序，炭黑表面灰分大幅減少，使得炭黑的活性位點能夠更多地暴露出來，增強了其與外界物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以及物理吸附等相互作用的能力。

官能團種類及含量上，熱解粗炭黑表面存在著羥基、羧基等含氧官能團。而經(jīng)過深加工中的活化改性環(huán)節(jié)，會依據(jù)具體的改性需求引入一些新的特定官能團，或者改變原有官能團的數(shù)量及分布情況。比如借助偶聯(lián)劑的作用，可能會在炭黑表面接上一些能夠增強與橡膠分子鏈相容性的官能團，進而提升炭黑在橡膠制品中作為補強劑時的性能表現(xiàn)，使其能更好地融入橡膠體系，增強橡膠的力學(xué)性能等。

這些成分差異對二者性能和應(yīng)用影響顯著。熱解粗炭黑因雜質(zhì)較多、官能團等情況，在作為補強劑應(yīng)用于橡膠行業(yè)時，補強性能往往不如深加工后的炭黑，更多只能應(yīng)用在對性能要求不是特別高的橡膠制品膠料中。而深加工后的炭黑憑借成分優(yōu)化，在多個行業(yè)應(yīng)用時能更好地發(fā)揮作用，像在塑料行業(yè)用于制作色母粒能提升塑料制品性能，在油墨行業(yè)作為顏料、著色劑能改善油墨品質(zhì)等。

（二）物理性能對比

輪胎熱解粗炭黑與深加工后炭黑在粒徑、粒徑分布、比表面積、粒子聚集體形態(tài)、孔隙結(jié)構(gòu)等物理特性方面有著明顯區(qū)別，而這些物理性能差異也導(dǎo)致了二者在使用效果上截然不同。

粒徑及粒徑分布方面，熱解粗炭黑粒徑尺寸相對較大，通常在50～1000nm之間，平均粒徑能達到200nm左右，并且其粒徑分布范圍更廣也更為復(fù)雜。這是因為熱解過程中無機物在炭黑表面的沉積以及輪胎不同部位原本使用的炭黑種類不同，熱解后混合在一起等原因所致。而經(jīng)過深加工，尤其是經(jīng)過超細粉碎等研磨工藝后，炭黑的粒徑能夠被細化到與常用工業(yè)炭黑相近的粒度范圍，粒徑分布變得更加均勻。例如，工業(yè)上常用的如N330等商業(yè)炭黑粒徑為11～250nm，平均粒徑為140nm，深加工后的炭黑粒徑向這個較優(yōu)的范圍靠近，這樣一來，在后續(xù)應(yīng)用中就能更好地填充到材料的微觀孔隙結(jié)構(gòu)中，發(fā)揮更優(yōu)的補強、填充等作用。

比表面積上，熱解粗炭黑本身雖具有多孔結(jié)構(gòu)，具備一定的比表面積，但經(jīng)過深加工，一方面研磨使得炭黑顆粒變小，增加了比表面積；另一方面活化改性等工藝進一步優(yōu)化了其孔隙結(jié)構(gòu)，讓其比表面積進一步增大。更大的比表面積意味著炭黑有著更強的吸附能力以及與其他物質(zhì)的接觸面積，例如在橡膠中，就能吸附更多的橡膠分子鏈，增強與橡膠的結(jié)合力，從而提升橡膠制品的強度、耐磨性等性能。

粒子聚集體形態(tài)方面，熱解粗炭黑的基本粒子形狀多為球形，不過相較于一些傳統(tǒng)商業(yè)炭黑，它的粒子聚集體在尺寸上表現(xiàn)得不均一，其排列相對較為緊密，而且聚集體之間的間隙較小。經(jīng)過深加工后，隨著粒徑等的優(yōu)化以及雜質(zhì)的去除等，粒子聚集體形態(tài)會更加規(guī)整均勻，在與其他材料混合使用時，能更均勻地分散開，避免因聚集體不均一、間隙小等帶來的分散困難等問題。

孔隙結(jié)構(gòu)上，熱解粗炭黑具有獨特的多孔結(jié)構(gòu)，賦予了它較大的比表面積以及在吸附、儲存等方面具備特殊的性能潛力。而深加工后的炭黑在保持多孔結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，通過工藝改進進一步優(yōu)化了孔隙的分布、大小等情況，使其在應(yīng)用中對一些物質(zhì)的吸附、儲存等性能進一步增強，比如在污水凈化領(lǐng)域應(yīng)用時，能更高效地吸附污水中的有機污染物、重金屬離子等雜質(zhì)。

（三）化學(xué)性能對比

輪胎熱解粗炭黑和深加工后炭黑的化學(xué)性能對比主要體現(xiàn)在化學(xué)活性、表面能、與其他物質(zhì)的反應(yīng)性等方面，并且二者在不同化學(xué)環(huán)境下也有著明顯的表現(xiàn)差異。

化學(xué)活性上，熱解粗炭黑由于表面存在較多雜質(zhì)、灰分以及特定的官能團情況，其化學(xué)活性相對較低。例如其表面的灰分等雜質(zhì)阻礙了炭黑與其他物質(zhì)接觸并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的機會，而且原有的官能團種類和數(shù)量在一些應(yīng)用場景下不利于快速有效地參與化學(xué)反應(yīng)。而深加工后的炭黑經(jīng)過活化改性等工藝，去除了部分雜質(zhì)，改變或增加了官能團，使得化學(xué)活性顯著提高。比如在橡膠行業(yè)應(yīng)用時，能更積極地與橡膠分子鏈發(fā)生相互作用，參與硫化等化學(xué)反應(yīng)過程，從而更好地起到補強等作用。

表面能方面，熱解粗炭黑因表面的復(fù)雜成分和結(jié)構(gòu)，表面能呈現(xiàn)出一種不利于均勻分散和與其他物質(zhì)良好結(jié)合的狀態(tài)。相對而言，深加工后的炭黑經(jīng)過脫灰分、改性等處理，表面變得更加“純凈”和規(guī)整，表面能得以優(yōu)化，這使得它在和其他材料混合時，能以更合適的表面能狀態(tài)實現(xiàn)均勻分散，避免團聚現(xiàn)象，并且更容易與其他物質(zhì)形成良好的界面結(jié)合，增強材料整體的性能穩(wěn)定性。

與其他物質(zhì)的反應(yīng)性來看，熱解粗炭黑由于自身的化學(xué)結(jié)構(gòu)特點，在與一些化學(xué)試劑、基體材料等相互作用時，反應(yīng)往往不夠充分或者存在選擇性。例如在和某些高分子材料混合制備復(fù)合材料時，可能因為反應(yīng)性不足而無法很好地融入材料體系，影響最終產(chǎn)品的性能。深加工后的炭黑則通過調(diào)整官能團等手段，提高了與不同物質(zhì)的反應(yīng)性，無論是在橡膠、塑料、油墨等行業(yè)與相應(yīng)的原料混合，還是在環(huán)保領(lǐng)域與污水中的污染物作用，都能展現(xiàn)出更好的反應(yīng)效果，更契合實際應(yīng)用的需求。

在不同化學(xué)環(huán)境下，熱解粗炭黑可能在一些較為溫和或者對炭黑性能要求不高的化學(xué)環(huán)境中可以應(yīng)用，比如制成球狀炭黑或炭黑煤球用于簡單的加熱燃燒場景，對其化學(xué)性能的精細要求不高。但在像橡膠工業(yè)中對補強、耐老化等化學(xué)性能有嚴格要求的環(huán)境，熱解粗炭黑就較難滿足需求。而深加工后的炭黑憑借優(yōu)化的化學(xué)性能，能夠適應(yīng)從酸性、堿性等不同化學(xué)性質(zhì)的環(huán)境，到高溫、高壓等復(fù)雜化學(xué)條件的應(yīng)用場景，像在油墨行業(yè)作為顏料能在不同配方的油墨化學(xué)體系中穩(wěn)定發(fā)揮作用，在污水凈化中能在復(fù)雜成分的污水化學(xué)環(huán)境里有效吸附雜質(zhì)等，拓展了炭黑的應(yīng)用范圍和應(yīng)用深度。