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推荐关键词:导电炭黑  色素炭黑  乙炔炭黑  橡胶级导电炭黑
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炭黑的分类和命名
来源: | 作者:德隆导电炭黑 | 发布时间: 2021-06-27 | 512 次浏览 | 分享到:

炭黑的分类法,在我国按照以往的习惯,大体上说来可归纳为两类:按制造方法分类及按用途和使用特点分类。
1.按照制造方法分类  按制造方法可将炭黑分为三类:接触法炭黑、炉法炭黑和热解法炭黑。
(1)接触法炭黑 
接触法是使原料气燃烧的火焰同温度较低的收集面接触,使裂解产生的炭黑冷却并附着在收集面上,加以收集而生成炭黑的方法。此法包括槽法炭黑、滚筒法炭黑和圆盘法炭黑。前两种炭黑我国均有大规模生成,后一种则不常见。
  槽法炭黑:槽法是以天然气为原料,通过特制的火嘴,在火房内与空气接触燃烧,火焰则与缓慢往复运动的槽钢接触,使炭黑沉积在槽钢上并加以收集生成炭黑的方法。因其原料主要使用以甲烷为只要成分的天然气,所以又称天然气槽黑或瓦斯槽黑。
  利用固体原料奈、蒽或蒽油等辅之以焦炉煤气或甲烷含量较低的天然气为原料所生产的炭黑称为槽法混气炭黑,也称混气炭黑或粗蒽炭黑。在槽法混气炭黑的生产中,去除槽钢冷却面而生产的炭黑称为无槽混气炭黑。这种炭黑,只要在生产工艺上进行合理的控制,则同槽法混气炭黑的质量没有显著的差别。槽法炭黑是一种较老的、重要的炭黑品种之一,是接触法炭黑的典型代表。
  滚筒法炭黑:滚筒法炭黑是采用回转运动的钢制滚筒为冷却收集面使之与原料火焰接触,加以收集,生产炭黑的方法。此法通常在没有天然气资源的地区采用。多数使用焦油气、水煤气或城市煤气作为气体原料;固体或液体原料则多采用蒽、防腐油等。设备的生产能力比槽法炭黑为高。
(2)炉法炭黑 
将气态烃、液态烃或一定比例的气态与液态烃的混合物为原料,供以适量的空气,在特制的反应炉内,于一定的高温下燃烧、裂解,生产的炭黑悬浮在烟气中,然后经冷却、收集,这种生产炭黑的方法就是炉法。只使用气态烃原料,如天然气、油田气生产的炭黑,称为气炉法炭黑;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,称为油炉法炭黑;同时使用气态烃和液态烃原料生产的炭黑,则称为油气炉法炭黑。在我国具有悠久历史的灯烟炭黑,是把液体原料滴加于圆盘中,在限制空气的条件下进行大火焰燃烧而制取的炭黑。由于利用灯芯制造炭黑的古老方法沿用至今,故名灯烟炭黑。现已被新品种的炭黑所代替。灯烟炭黑实际上可归属于炉法炭黑之中。炉法炭黑,特别是油炉法是近五十年来发展较快的一种炭黑生产方法。
(3)热解法炭黑 
热解法炭黑是以天然气(CH4)或乙炔气(CH2)为原料在已预热的反应炉内,隔绝空气,进行间歇(燃烧蓄热和热分解二个阶段)或连续(单一的热解法)热裂解生成炭黑的方法。以天然气为主要原料裂解产生的炭黑称为热裂解炭黑。热裂解生成的炭黑粒子大小不同,又分为细粒子热裂解炭黑(100-200ù)和中粒子热裂解炭黑(200-500ù)两种。使用乙炔气作为原料热裂解而生成的炭黑称为乙炔炭黑。用电弧法和爆炸发制取乙炔炭黑也属于热解法。乙炔炭黑具有发达的链枝结构,导电性能良好,适用于制作导电制品。
2.按用途和使用特点分类
按用途和使用特点也可以把炭黑分为三类:橡胶用炭黑、色素炭黑和导电炭黑。
(1)橡胶用炭黑在橡胶制品中配合一定数量的炭黑可以引起补强和填充作用以改善橡胶制品的性能,其所用的炭黑称为橡胶用炭黑。橡胶用炭黑品种繁多,炉法炭黑、接触法炭黑和热裂解炭黑均属此类。
  根据炭黑在橡胶中的使用特点,如操作工艺性能,制品的耐磨和补强性等又可分为快压出炭黑、高定伸炭黑、半补强炭黑、通用炉黑等。这些也只是习惯称呼,而无分类上的意义。近十年来,在正常结构油炉法炭黑的基础上,生产出各种粒径的高结构和低结构的油炉法炭黑新品种,如高结构中超耐磨炉黑、低结构中超耐磨炉黑等。这种以结构分类的方法具有实际意义。此外,在橡胶工业中,为了表示炭黑对橡胶的补强效果,有时也习惯地吧炭黑分为硬质炭黑和软质炭黑两大类。前者对橡胶有较好的补强作用;后者补强效果较差,在很大程度上起填充作用。接触法炭黑以及油炉法炭黑的大部分属于硬质炭黑;小部分油炉法炭黑、气炉黑、热裂解炭黑则属于软质炭黑。
  在我国橡胶用炭黑标准(HG4-48-74)中,共有十个炭黑品种。它是基于生产方法、使用原料和使用性能进行分类和命名的。
  近年来,美国对橡胶用炭黑采用了一种新的命名方法。它是把炭黑胶料的硫化速度、炭黑的粒径和结构性等联系起来作为命名的原则。通常采用一个字头和三个数字的命名法。字头代表硫化速度(N代表正常硫化速度,S代表缓慢硫化速度);后面的第一个数字代表粒径(以电子显微镜测定的粒径表示)范围,橡胶用炭黑的粒径范围可划分为如表1-1所列的由0~9十个等级;第二、第三个数字可以任意选定。

(2)色素炭黑
色素炭黑主要用于油墨、油漆等行业作为黑色颜料使用。不同行业对色素炭黑的要求也不尽相同,所以色素炭黑的品种也日益增多。色素炭黑按着色强度(黑度)和粒子大小不同可分为高色素炭黑、中色素炭黑和普通色素炭黑(见HG4-564-74)三种。在油墨工业中,根据炭黑在基料中的粘度和流动度不同,习惯上又分为长流动、中流动和短流动炭黑。用各种化学后处理方法,如臭氧后处理可使用炭黑在油墨中的流动度增加。
(3)导电炭黑
利用某些炭黑的低电阻或高电阻性能,使其用于不同的产品,如导电橡胶、无线电元件等待,称为导电炭黑。乙炔炭黑是导电炭黑的一个重要品种,多用于电池工业中。此外,尚有炉法导电炭黑、槽法导电炭黑等。

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