廢舊輪胎熱解是一個復(fù)雜的化學(xué)轉(zhuǎn)化過程，在缺氧或惰性氣體環(huán)境下，經(jīng)過加熱使廢舊輪胎中的有機(jī)物質(zhì)發(fā)生裂解。在這個過程中，輪胎里原本含有的橡膠等有機(jī)成分逐步分解，而其中的無機(jī)填料以及橡膠中原有的炭黑粒子則留存下來，并經(jīng)歷一系列變化。熱解粗炭黑的形成是以橡膠中的炭黑粒子為核心，隨著熱解反應(yīng)的進(jìn)行，那些含碳物質(zhì)會吸附凝聚在炭黑粒子周圍，進(jìn)而逐漸形成一種連續(xù)相結(jié)構(gòu)的材料。并且，熱解過程并非簡單的物質(zhì)分離，期間還會發(fā)生再聚合等復(fù)雜的副反應(yīng)，這些反應(yīng)也會對最終形成的熱解粗炭黑的性能以及結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定影響，使得其具備獨(dú)特的物理和化學(xué)特性，與其他來源的炭黑有所區(qū)別。

熱解粗炭黑的成分較為復(fù)雜，其核心成分自然是炭元素，但除此之外，由于廢舊橡膠中原本含有的無機(jī)填料在熱解過程中會以灰分的狀態(tài)沉積在炭黑的表面，所以熱解粗炭黑中還含有如Si（硅）、Zn（鋅）、S（硫）等元素。例如，Si元素可能來源于輪胎生產(chǎn)過程中添加的一些含硅助劑等，Zn元素常是作為橡膠加工助劑氧化鋅的組成部分留存下來，而S元素一部分源于橡膠中含硫化合物在熱解后的殘留。在表面官能團(tuán)方面，熱解粗炭黑表面存在著羥基、羧基等含氧官能團(tuán)，這些官能團(tuán)的存在對其后續(xù)的應(yīng)用以及與其他物質(zhì)的相互作用有著重要意義，會影響其在不同介質(zhì)中的分散性、反應(yīng)活性等性能表現(xiàn)。

從粒子形狀來看，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，熱解粗炭黑的聚集體之間的間隙較小。在粒徑方面，典型的熱解粗炭黑粒徑尺寸相對較大，其粒徑分布范圍更廣也更為復(fù)雜，通常在50～1000nm之間，平均粒徑能達(dá)到200nm左右，這和傳統(tǒng)的如N330等商業(yè)炭黑有明顯差異（N330粒徑為11～250nm，平均粒徑為140nm），造成這種粒徑差異的原因主要是熱解過程中無機(jī)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，熱解后混合在一起所致。此外，熱解粗炭黑還具有獨(dú)特的多孔結(jié)構(gòu)，這種多孔的特點(diǎn)賦予了它較大的比表面積，也使其在吸附、儲存等方面具備特殊的性能潛力，在一些應(yīng)用場景中能夠發(fā)揮獨(dú)特的作用。

熱解粗炭黑有著一定的應(yīng)用范圍，例如可以制成球狀炭黑或者炭黑煤球，利用其較高的熱值用于加熱燃燒，在一些對熱量有需求的工業(yè)場合可作為替代燃料使用，實(shí)現(xiàn)資源的有效利用。同時，它經(jīng)過一定的加工處理后，也能應(yīng)用于橡膠、塑料等行業(yè)。在橡膠行業(yè)中，雖然可以作為補(bǔ)強(qiáng)劑和填充劑使用，但由于其表面化學(xué)結(jié)構(gòu)、比表面積以及灰分含量等指標(biāo)相對較差，導(dǎo)致其補(bǔ)強(qiáng)性能往往不如一些傳統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)炭黑，所以更多是應(yīng)用在對性能要求不是特別高的橡膠制品膠料中。在塑料行業(yè)，它可以經(jīng)過進(jìn)一步加工成色母，用于塑料產(chǎn)品的著色，賦予塑料制品獨(dú)特的色彩表現(xiàn)。不過，總體來說，因?yàn)闊峤獯痔亢诖嬖诘倪@些局限，使得它在一些高端、對炭黑性能要求苛刻的應(yīng)用領(lǐng)域較難發(fā)揮主導(dǎo)作用，往往需要經(jīng)過深加工等手段來改善其性能，才能拓展其應(yīng)用范圍，提升其應(yīng)用價值。