一、炭黑的品種及分類方法
炭黑是橡膠工業(yè)的主要補(bǔ)強(qiáng)劑。為適應(yīng)橡膠工業(yè)的發(fā)展要求，人們開發(fā)了幾十余種規(guī)格牌號。以前有的按制法分，也有按作用分，比較混亂。后來發(fā)展了ASTM-1765這種新的分類方法。這種方法的出現(xiàn)結(jié)束了以前分類混亂、缺乏科學(xué)表征炭黑的狀況，但其缺點是沒有反映出炭黑的結(jié)構(gòu)度。炭黑的幾種分類方法分述如下。
1．按制造方法分
(1)接觸法炭黑它是把原料氣燃燒的火焰同溫度較低的收集面接觸，使不完全燃燒產(chǎn)生的炭黑冷卻并附著在收集面上，而后加以收集。這類接觸法炭黑色互括槽法炭黑、滾筒法炭黑和圓盤法炭黑。槽法炭黑是以天然氣為原料，通過特制的火嘴，使炭黑沉積在槽鋼表面，才加以收集。因其原料主要以甲烷為主要成分的天然氣，故又稱為天然氣槽法炭黑或瓦斯槽法炭黑。槽法炭黑轉(zhuǎn)化率大約為5%。其特點是含氧量大(平均可達(dá) 3%)，呈酸性，灰分較少（一般低于0.1%），現(xiàn)很少使用。
(2) 爐法炭黑這是炭黑的主要品種，采用氣態(tài)烴、液態(tài)烴或氣態(tài)烴和液態(tài)烴混合作為原料，供以適量的空氣，在反應(yīng)爐內(nèi)高溫下燃燒，生成的炭黑懸浮在煙氣中，經(jīng)冷卻后收集。只使用氣態(tài)烴原料，如天然氣、油田伴生氣或煤礦瓦斯生產(chǎn)的炭黑，稱為氣爐法。而只使用液態(tài)烴原料，如煤焦油系統(tǒng)或石油系統(tǒng)的油類生產(chǎn)的炭黑，稱為油爐法。油爐法的轉(zhuǎn)化率為40%?75%，氣爐法的轉(zhuǎn)化率為28%?37%。爐法炭黑的特點是含氧量少（約1%),呈堿性，灰分較多（一般為0.2%?0.6%)，這可能是由于水冷時水中礦物質(zhì)帶來的。
(3) 熱裂法炭黑它是在已預(yù)熱的反應(yīng)爐（1200—1400℃)內(nèi)，將天然氣或乙炔氣在隔絕空氣條件下使其裂解而制得的炭黑。轉(zhuǎn)化率30%?47%，炭黑粒子粗大，補(bǔ)強(qiáng)性低，含氧量低（不到0.2%)，含碳量達(dá)99% 以上。
(4) 新工藝炭黑第二代炭黑，由原爐法炭黑生產(chǎn)工藝改進(jìn)。新工藝炭黑補(bǔ)強(qiáng)性比相應(yīng)傳統(tǒng)炭黑高一個等級。在比表面積和傳統(tǒng)炭黑相同的條件下，橡膠制品耐磨性提高了 20%?55%。新工藝炭黑的聚集體較均勻，分布較窄，著色強(qiáng)度比傳統(tǒng)的高十幾個單位，形態(tài)較開放，表面較光滑。N375、 N339、 N352、 N234、N299等均為新工藝炭黑。
2. 按作用分
(1) 硬質(zhì)炭黑粒徑在40nm以下，補(bǔ)強(qiáng)性高的炭黑，如超耐磨、中超耐磨、高耐磨炭黑等。
(2) 軟質(zhì)炭黑粒徑在40nm以上，補(bǔ)強(qiáng)性低的炭黑，如半補(bǔ)強(qiáng)炭黑、熱裂法炭黑等。
這種分類方法比較粗略，主要是根據(jù)炭黑的性質(zhì)及對橡膠的補(bǔ)強(qiáng)效果來分類命名的。
3. 按ASTM標(biāo)準(zhǔn)分類
我國在20世紀(jì)80年代開始采用美國ASTM 1765-81分類命名法。該命名法由四位數(shù)碼組成，第一個符號為>^或3，代表硫化速度。其中N表示正常硫化速度；而S表示橡膠制品硫化速度慢。N及S符號后有三個數(shù)字，第一位數(shù)表示炭黑的平均粒徑范圍；第二位和第三位數(shù)無明確意義，代表各系列中不同牌號間的區(qū)別。其粒徑按電鏡法測得的數(shù)據(jù)劃分為10個范圍，橡膠用炭黑粒徑范圍在11，500nm之間。
下載手機(jī)app