輪胎主要由橡膠、炭黑、其他有機成分、氧化鋅和硫磺等組成，經過熱裂解，橡膠和其他有機成分裂解成油和可燃氣，裂解后的殘余固體物質包括回收的炭黑填料、無機灰分和鋼絲。廢舊輪胎在290 ℃時開始分解，在570 ℃左右裂解就結束了。當然，不同膠種的裂解溫度不同，天然橡膠的耐熱性較差，裂解溫度也較低，而丁苯橡膠和順丁橡膠的裂解溫度要高一些。
裂解溫度和壓力是影響裂解產物的兩個重要參數。在真空條件下，進一步提高熱裂解的溫度對裂解產物的產率沒有明顯影響。在大氣壓下裂解，隨裂解溫度升高，油的產率會降低，而裂解氣和炭黑的產率會有所提高。在真空裂解的過程中，產生的裂解氣會很快被真空泵抽離反應器，限制了裂解氣發生二次反應；而在大氣壓下裂解廢輪胎，往往會發生二次反應，大分子橡膠烴會裂解成小分子的氣態碳氫化合物，還會沉積在熱裂解炭黑（CBp）的表面，將CBp表面的活性點和孔洞覆蓋住，降低了CBp的使用價值。因此在真空或者減壓條件下裂解得到的炭黑的表面化學性質更接近原來填充在橡膠中的炭黑。
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