炭黑的发展介绍、分类与命名
一 、炭黑的发展介绍
我国是世界上最早生产炭黑的国家,最初用来制造墨、墨汁和黑色颜料,其方法是用桐油及其他动植物油为原料,在空气不足的条件下使油不完全燃烧来制备。国外19世纪开始生产炭黑,19世纪末发明了槽法炭黑。在20世纪初发现了炭黑对橡胶的补强作用后,炭黑生产技术和产量得到快速的发展和提高。第二次世界大战之前,主要是以天然气生产槽法炭黑和热裂炭黑来补强天然橡胶,伴随着合成橡胶工业的快速发展,人们对炭黑的性质应用进行研究,相继出现了气炉法和油炉法炭黑、高耐磨炉黑,以后又有了中超耐磨炉黑、通用炉黑及各种炉法炭黑,20世纪70年代新工艺炉法炭黑的生产进一步提高了炉法炭黑的质量,其与槽法炭黑相比,除了收率更高外,同等级产品质量较传统炭黑质量高,且对环境污染小。目前全世界炭黑消耗量的90%~95%用于橡胶工业,没有炭黑就没有现代橡胶工业,其用量约占生胶用量的一半。炭黑能提高橡胶制品的强度,还能改善橡胶的加工性能,并能赋予制品其他一些性能,提高橡胶制品的使用寿命。
二、炭黑的分类与命名方法有多种。
(1)按制造方法分类分为接触法炭黑、炉法炭黑和热解法炭黑。接触法炭黑是由烃火焰在没有完成整个燃烧过程之前,和温度较低的冷却面接触,燃烧过程被中断,火焰内部的灼热炭粒冷却并沉积在冷却面而得的产品,包括槽法炭黑、滚筒法炭黑和圆盘法炭黑。接触法炭黑中最典型的是槽法炭黑,它是以天然气为原料,在火房内的空气中燃烧,然后用在轨道上做往复运动的槽铁将烟气冷却收集炭黑,并用刮刀刮下炭黑。炉法炭黑是用烃类在反应炉内燃烧并急冷生成炭黑,再经分离得制品。包括气炉法炭黑、油炉法炭黑、油气炉法炭黑和灯烟炭黑
热解法炭黑则是在隔绝空气、无火焰的情况下,原料经高温热解而得。包括热裂法炭黑和乙炔炭黑。
(2)按使用性能分类可分为超耐磨炉黑、中超耐磨炉黑、高超耐磨炉黑、细粒子炉黑、快压出炉黑、通用炉黑、高定伸炉黑、半补强炉黑、细粒子热裂炭黑、中粒子热裂炭黑、易混槽黑和可混槽黑等。其中炉法炭黑由于结构易于调整和使用需求,出现了许多粒径相同而结构不同的衍生品种,如高结构超耐磨炉黑、低结构超耐磨炉黑、高结枃中超耐磨炉黑、低结构超耐磨炉黑、代槽炉黑或低结构高耐磨慢硫化炉黑等。以上这些是普通(老)工艺炭黑品种命名。改良(新)工艺炭黑出现后,又有如下命名:新工艺高结枃超耐磨炉黑、新工艺高结构中超耐磨炉黑等。
(3)按炭黑在胶料中的污染性分类非污染低定伸半补强炉黑、非污染中粒子热裂炭黑等。
(4)ASTM命名法中国国家标准GB3771989采用国际通用的美国材料与试验协会标准ASTM分类命名法。该命名法由四个符号组成,第一个符号代表炭黑在橡胶中对硫化速度的影响,包括N和S两个符号,“N”代表正常硫化速度的炉法炭黑,而“S”代表慢硫化速度的槽法炭黑或改性炉法炭黑。第二个符号是阿拉伯数字,代表炭黑平均粒径范围,其粒径以电镜法测定,按大小分为10组,分组情况见表41。第三、四个符号仍为阿拉伯数字,但无实际意义。橡胶促进剂生产厂商欧文新材料为您提供最优质的产品及服务。
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