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[技術(shù)資料] 炭黑的分類
P:2009-09-30 10:27:52
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一、炭黑的定義
炭黑是由許多烴類物質(zhì)（固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)）經(jīng)不完全燃燒或裂解生成的。它主要由碳元素組成，其微晶具有準(zhǔn)石墨結(jié)構(gòu)，且呈同心取向，其粒子是近乎球形的粒子，而這些粒子大都熔結(jié)成聚集體。
二、炭黑的分類
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)了五十余種規(guī)格牌號的炭黑。以前炭黑分類有按制法分，也有按作用分，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(diǎn)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：接觸法炭黑，其中包括槽法炭黑、滾筒法炭黑和圓盤法炭黑。
槽法炭黑轉(zhuǎn)化率大約為5%。其特點(diǎn)是含氧量大（平均可達(dá)3%），呈酸性，灰分較少（一般低于0.1%）。
②爐法炭黑：爐法炭黑的特點(diǎn)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：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：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80年代開始采用美國ASTM-1765-81分類命名法。該命名法由四個字組成，第一個符號為N或S，代表硫化速度。其中N表示正常硫化速度；而S表示硫化速度慢。N及S符號后有三個數(shù)，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，表1是橡膠用炭黑的分類命名。
表1橡膠用炭黑粒徑分類
ASTM系列 | 粒徑范圍nm | 典型炭黑品種 | ASTM名稱英文縮寫 | 中文名稱 |
N100 | 11~19 | N110 | SAF | 超耐磨爐黑 |
N200 | 20~25 | N220 | ISAF | 中超耐磨爐黑 |
N300 | 26~30 | N330 | HAF | 高耐磨爐黑 |
N400 | 31~39 | N472 | XCF | 特導(dǎo)電爐黑 |
N500 | 40~48 | N550 | FEF | 快壓出爐黑 |
N600 | 49~60 | N660 | GPF | 通用爐黑 |
N700 | 61~100 | N765 | SRF-HS | 高結(jié)構(gòu)半補(bǔ)強(qiáng)爐黑 |
N800 | 101~200 | N880 | FT | 細(xì)粒子熱裂法炭黑 |
N900 | 201~500 | N990 | MT | 中粒子熱裂法炭黑 |
S200 | 20~25 | S212 | ISAF-LS-SC | 代槽爐黑（中超耐磨爐黑型） |
S300 | 26~30 | S315 | HAF-LS-SC | 代槽爐黑（超耐磨爐黑型） |
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wanlan348:9
