炭黑的基本知識(shí)（1）

色素碳黑的基本知識(shí)（1）

    炭黑是一種用途很廣的化工原料，它被廣泛的應(yīng)用在橡膠、涂料及塑料凳工業(yè)中，作為它們的填充劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、著色劑及導(dǎo)電劑等。

    特別是在橡膠工藝中，炭黑是很好的補(bǔ)強(qiáng)劑和填充劑，是目前輪胎制造中的重要原料之一。當(dāng)前炭黑產(chǎn)量的大部分是用于輪胎制造業(yè)中。

    炭黑是一種具有高度分散性的黑色粉末物質(zhì)，炭黑主要有碳元素組成。

    炭黑是作為無機(jī)顏料中黑色顏料的重要代表。早在三千多年前的商代，我國(guó)就有了炭黑并用于制取墨汁；在漢代制造固形墨的主要原料就是炭黑。漢代曹植的詩(shī)中有“墨出青松煙”的詩(shī)句，就闡述了原始的炭黑生產(chǎn)方法。

    炭黑是烴類物質(zhì)或含碳的化合物在空氣供應(yīng)不充分的條件下燃燒或裂解產(chǎn)生的生成物。

    炭黑的工業(yè)化生產(chǎn)也只有一百多年的歷史。開始為槽法炭黑，即利用槽鋼來冷卻和收集不燃燒的煙氣中的炭黑。但是由于槽法炭黑生產(chǎn)過程中存在有許多難以克服問題，如原料的局限性，收率偏低，產(chǎn)量少，價(jià)格貴以及污染嚴(yán)重等。由于橡膠行業(yè)的高速發(fā)展，迫切需要能夠變革槽法炭黑的生產(chǎn)方式。在20世紀(jì)30年代研制成功了爐法炭黑，由于爐法炭黑解決了槽法炭黑一些無法解決的問題，大大地提高了炭黑的產(chǎn)量及其性能。這樣，爐法炭黑以它*的優(yōu)勢(shì)迅速地得到發(fā)展，逐步代替了槽法生產(chǎn)的炭黑。到20世紀(jì)70年代，在傳統(tǒng)的爐法炭黑工藝的基礎(chǔ)上，一種新工藝炭黑生產(chǎn)方式又一次推動(dòng)了爐法炭黑的發(fā)展，并替換了傳統(tǒng)的爐法炭黑。這種新工藝炭黑生產(chǎn)方式具備更為合理的反應(yīng)機(jī)理并強(qiáng)化了反應(yīng)條件，使它的應(yīng)用很快地被推廣。

    我國(guó)的爐法炭黑是在解放后，從無到有，從小到大，從當(dāng)初的每年幾百噸帶現(xiàn)在每年上百萬噸。品種也大大地增加，單爐的產(chǎn)量也達(dá)到數(shù)萬噸，每噸炭黑對(duì)原料油的消耗也大大地降低。幾十年來，我國(guó)炭黑工業(yè)的變化是十分巨大的。

    當(dāng)前，炭黑仍是橡膠制品主要的補(bǔ)強(qiáng)填料，這在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)是不會(huì)改變的。但對(duì)炭黑行業(yè)也面臨著量大威脅：一是隨著資源的日趨緊缺，國(guó)際原油的價(jià)格也一直趨向于上漲，而炭黑原料油的價(jià)格基本上與原料油的價(jià)格是直接相關(guān)的，炭黑原料價(jià)格的上漲是無法避免的。同時(shí)，由于二氧化碳的溫室效應(yīng)，造成氣候變暖，這對(duì)人類的生存環(huán)境造成了很大的威脅，這已經(jīng)引起有關(guān)人士的重視，要通過各種途徑來降低能源的消耗和保護(hù)環(huán)境。

    橡膠工業(yè)是炭黑的用戶。在橡膠制品中，配用一定比例的炭黑，可以起到補(bǔ)強(qiáng)和填充作用，并大大改善橡膠的性能，大大地提高橡膠的強(qiáng)度及耐磨性。在橡膠的產(chǎn)品中，對(duì)炭黑的要求是很高的。對(duì)不同使用條件的橡膠制品，需要用不同品種的炭黑。如對(duì)炭黑使用量的論胎工業(yè)來說，使用的炭黑產(chǎn)品有幾十種。在輪胎制造中，輪胎的胎面要求具有較高的強(qiáng)伸性能及較好的耐磨性等來提高輪胎的使用壽命。所以，就需要配用粒子較細(xì)的高補(bǔ)強(qiáng)性能的N300系列、N200系列和N100系的硬質(zhì)炭黑來達(dá)到輪胎胎面的使用要求；而輪胎胎側(cè)的橡膠要求具備較好的強(qiáng)伸性能和機(jī)械性能，一般選用的N550或N660等軟質(zhì)炭黑；而作為內(nèi)胎則要求有較高的彈性及氣密性好的性能，則常使用N700的半補(bǔ)強(qiáng)炭黑。