炭黑的品种及分类方法

平常心 · 发表于 2013-2-18 16:45:09

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一、炭黑的品种及分类方法

炭黑是橡胶工业的主要补强剂。为适应橡胶工业的发展要求，人们开发了几十余种规格牌号。以前有的按制法分，也有按作用分，比较混乱。后来发展了ASTM-1765这种新的分类方法。这种方法的出现结束了以前分类混乱、缺乏科学表征炭黑的状况，但其缺点是没有反映出炭黑的结构度。炭黑的几种分类方法分述如下。

1．按制造方法分

(1)接触法炭黑  它是把原料气燃烧的火焰同温度较低的收集面接触，使不完全燃烧产生的炭黑冷却并附着在收集面上，而后加以收集。这类接触法炭黑色互括槽法炭黑、滚筒法炭黑和圆盘法炭黑。槽法炭黑是以天然气为原料，通过特制的火嘴，使炭黑沉积在槽钢表面，才加以收集。因其原料主要以甲烷为主要成分的天然气，故又称为天然气槽法炭黑或瓦斯槽法炭黑。槽法炭黑转化率大约为5%。其特点是含氧量大(平均可达  3%)，呈酸性，灰分较少（一般低于0.1%），现很少使用。

(2) 炉法炭黑  这是炭黑的主要品种，采用气态烃、液态烃或气态烃和液态烃混合作为原料，供以适量的空气，在反应炉内高温下燃烧，生成的炭黑悬浮在烟气中，经冷却后收集。只使用气态烃原料，如天然气、油田伴生气或煤矿瓦斯生产的炭黑，称为气炉法。而只使用液态烃原料，如煤焦油系统或石油系统的油类生产的炭黑，称为油炉法。油炉法的转化率为40%〜75%，气炉法的转化率为28%〜37%。炉法炭黑的特点是含氧量少（约1%),呈碱性，灰分较多（一般为0.2%〜0.6%)，这可能是由于水冷时水中矿物质带来的。

(3) 热裂法炭黑  它是在已预热的反应炉（1200—1400℃)内，将天然气或乙炔气在隔绝空气条件下使其裂解而制得的炭黑。转化率30%〜47%，炭黑粒子粗大，补强性低，含氧量低（不到0.2%)，含碳量达99% 以上。

(4) 新工艺炭黑第二代炭黑，由原炉法炭黑生产工艺改进。新工艺炭黑补强性比相应传统炭黑高一个等级。在比表面积和传统炭黑相同的条件下，橡胶制品耐磨性提高了 20%〜55%。新工艺炭黑的聚集体较均匀，分布较窄，着色强度比传统的高十几个单位，形态较开放，表面较光滑。N375、 N339、 N352、 N234、N299等均为新工艺炭黑。

2.  按作用分

(1) 硬质炭黑粒径在40nm以下，补强性高的炭黑，如超耐磨、中超耐磨、高耐磨炭黑等。

(2) 软质炭黑粒径在40nm以上，补强性低的炭黑，如半补强炭黑、热裂法炭黑等。

这种分类方法比较粗略，主要是根据炭黑的性质及对橡胶的补强效果来分类命名的。

3.  按ASTM标准分类

我国在20世纪80年代开始采用美国ASTM 1765-81分类命名法。该命名法由四位数码组成，第一个符号为>^或3，代表硫化速度。其中N表示正常硫化速度；而S表示橡胶制品硫化速度慢。N及S符号后有三个数字，第一位数表示炭黑的平均粒径范围；第二位和第三位数无明确意义，代表各系列中不同牌号间的区别。其粒径按电镜法测得的数据划分为10个范围，橡胶用炭黑粒径范围在11〜500nm之间。

N330炭黑的硫化速度正常（也就是炉法生产的），平均粒径范围在26〜30nm内，它是这个系列中的典型炭黑；N347是这个系列中高结构的炭黑； N326是这个系列中的低结构炭黑；N339是这个系列中的新工艺炭黑。它们的共同特点是均有N3,后面两位数字表示该系列中不同的规格。

stoneavid · 发表于 2013-2-18 16:50:37

学习了
感谢楼主分享

橡胶痴 · 发表于 2013-2-18 18:43:41

基础知识普及，平常心大师新年给我们送红包了，多谢。

随便请大师也说一下滚筒法和圆盘法炭黑的生产原理

姜平辉 · 发表于 2013-2-18 19:18:16

谢华工,学习一下。

zhg · 发表于 2013-2-18 19:58:13

楼主帮我们普及酗酒的基础知识，谢谢。

zhg · 发表于 2013-2-18 19:59:37

原帖由 zhg 于 2013-2-18 19:58 发表

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楼主帮我们普及酗酒的基础知识，谢谢。

楼主帮我们普及橡胶的基础知识，谢谢。（打错字了）

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