炭黑

炭黑是由许多烃类物质（固态、液态或气态）经不完全燃烧或裂解生成的。它主要由碳元素组成，其微晶具有准石墨结构，且呈同心取向，其粒子是近乎球形的粒子，而这些粒子大都熔结成聚集体。

二、炭黑的分类

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，人们开发了五十余种规格牌号的炭黑。以前炭黑分类有按制法分，也有按作用分，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：接触法炭黑，其中包括槽法炭黑、滚筒法炭黑和圆盘法炭黑。

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%）。

②炉法炭黑：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：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：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80年代开始采用美国ASTM-1765-81分类命名法。该命名法由四个字组成，第一个符号为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符号后有三个数，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，表1是橡胶用炭黑的分类命名。

表1橡胶用炭黑粒径分类

ASTM系列 N100 N200 N300 N400 N500 N600 N700 N800 N900 S200 S300 粒径范围nm 11~19 20~25 26~30 31~39 40~48 49~60 61~100 101~200 201~500 20~25 26~30 典型炭黑品种 N110 N220 N330 N472 N550 N660 N765 N880 N990 S212 S315 ASTM名称英文缩写 SAF ISAF HAF XCF FEF GPF SRF-HS FT MT ISAF-LS-SC HAF-LS-SC 中文名称 超耐磨炉黑 中超耐磨炉黑 高耐磨炉黑 特导电炉黑 快压出炉黑 通用炉黑 高结构半补强炉黑 细粒子热裂法炭黑 中粒子热裂法炭黑 代槽炉黑（中超耐磨炉黑型） 代槽炉黑（超耐磨炉黑型）