炭黑产品的初步调查报告

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炭黑产品的初步调查报告

一、炭黑简介

炭黑( carbon black )是以含碳原料(主要为石油)在严格控制的工艺条件下经气相不完全燃烧或热解而成的黑色粉末状物质。分子量为,外观为纯黑色的细粒或粉状物。颜色的深浅,粒子的细度,比重的大小,均随所用原料和制造方法的不同而有差异。碳黑不溶于水、酸、碱;能在空气中燃烧变成二氧化碳。碳黑的主要组成物是碳元素,还含有少量的氢、氧、硫、灰分、焦油和水分。炭黑粒子近似球形,粒径介于10~500μm 间。许多粒子常熔结或聚结成三维键枝状或纤维状聚集体。商业化的碳黑应有一定的规格。炭黑的特性具有:1. 最好的黑色颜料。2. 几乎是最廉价的颜料。 3. 着色力及遮盖力最强的颜料。 4. 视觉感官上呈中性。 5. 最稳定的颜料、耐热、耐化学品、耐光。

二、炭黑的分类及命名

按炭黑的用途分类,大致可分为三大类,即橡胶用炭黑、色素炭黑和导电炭黑。关于炭黑的命名,现在据美国材料与试验协会ASTM D 1765,采用1个字母加 3个数字的方法对炭黑命名。所用字母为N或S ,其代表填充炭黑胶料的硫化速度,其中N表示正常硫化速度,S表示缓慢硫化速度。现行ASTMD 1765列出的4O多个炭黑品种中只有两个S系列品种(均为经氧化后处理的油炉法炭黑) ,其余均为 N系列品种。3个数字的第1个数字表示比表面积 (1996年前为粒径),该比表面积分为1O组(见表1);第 2和 3个数字无明确意义,但也存在一定的规律,如N200,N300和N50系列炭黑中,命名的第2和3个数字组成的数分别小于2O,3O和5O的炭黑,如炭黑N219,N326和N539均是低结构炭黑,第2和3个数字组成的数分别大于2O,3O和5O的炭黑,如炭黑 N234,N339和N582均是高结构炭黑。在ASTMD1765列出的炭黑系列中,N100~N300为硬质炭黑,N500~N700为软质炭黑,NS00~N90为热裂法炭黑。近年来,随着轮胎和橡胶制品的发展,对炭黑性能的要求不断提高,为此炭黑生产商不断开发不同功能、不同用途的炭黑品种,如降低轮胎滚动阻力的低滞后炭黑、适用于高性能轮胎的高性能炭黑、提高轮胎气密性的气密层专用炭黑、改善制品表面光洁度的高纯度炭黑及适用于工业橡胶制品的特种炭黑等。这些炭黑大多由生产商自行命名,其名称没有申请纳入ASTM标准。

三、炭黑的主要用途

炭黑是仅次于钛白粉的重要颜料,全世界年消耗橡胶碳黑约六百万吨,着色和其他用途等特殊碳黑约为二十五万吨。所谓特殊碳黑即指其用途在“着色”或“导电”,而非橡胶碳黑之补强。碳黑是经过精密控制的生产方法制造,可形成约50种不同品种,用于橡胶工业的即达成30种。用于着色和其他用途的碳黑品种更多,包括碳黑的分散体、母料、导电复合料、浆料和漆片等。

炭黑在涂料里面主要是调色用,用在黑色涂料里面,炭黑是黑色涂料最好的原料,经过碾磨后可以直接用作黑色染料,水性油墨等。另外炭色还具防紫外线的作用,防老化的作用等。色素用槽黑广泛用于油墨、涂料和塑料中。油墨、特别是新闻油墨主要使用中色素槽黑。在涂料制造过程中,高色素槽黑赋予高级汽车面漆极好的黑度和光泽,中色素槽黑用于一般工业涂料。用于注塑色母之中则需要分散性好的炭黑。此外,中色素槽黑也常用作聚烯烃的紫外光屏蔽剂,用于提高塑料制品的耐候性。橡胶用槽黑主要用于轮胎特别是越野及工程轮胎的胎面胶,它赋予胎面较高的强度及良好的耐磨性能。

四、我公司炭黑产品的一些初步分析

我们从废轮胎中提取出炭黑,据调查这种炭黑可作为印刷油墨着色特种炭黑的代用品,且价格低廉。该方法在隔绝空气的条件下,800℃高温热解废轮胎,得到炭黑、钢丝和白炭黑等的混合物,磁选、筛选之后烘焙,制得半纯炭粉。再用盐酸和氢氧化钠分别洗涤半纯炭粉,即可得到黑色印刷油墨用炭黑。

通过对我们的炭黑产品的化学分析,可以看到,此产品的挥发物质含量较高,而挥发分

是碳黑表面吸附的含氧官能团(羧基、醌基、内酯基和羟基等)的量的一个表征,这些基团的含量代表碳黑的表面化学性质,它与pH值有相关性。而pH值是代表碳黑的酸碱性。一般炉法碳黑均呈碱性(PH>7)。只有经过后处理的碳黑其pH值在3--5之间而挥发分较高。因此,可以初步论断我产品质量还是比较好的。

绝大多数炭黑的碳含量高于97%,只有少数色素用炭黑的碳含量低于90%。而本产品含碳量只有70%。炭黑表面上除了化学结合的氧以外,还有水分、溶剂抽出物、硫、氢和无机盐。吸湿性随表面活性、表面积及无机盐含量的增加而提高。炭黑的溶剂抽出物来自没有完全热解的烃类。炭黑的含硫量取决于原料含硫的多寡。无机盐主要来自工艺过程的急冷水和造粒水。通过这一系列的对比可知,我们的炭黑产品含杂质的量比较多。

炭黑表面性质主要由表面所携带的不同官能团决定的,主要是含氧官能团(如羧基、内脂基、酚基、羰基等)。一般含氧官能团高的炭黑,挥发性高,其色调可调性能好,其流动度也较高。炭黑样品加热至825±25度后以百份重量损失表示炭黑挥发份。炭黑含氧基因越多,挥发份也越大。

这是一个客户提供的所需白炭黑的一些指数:SiO2≥99%,粒径,pH6-8,吸油量150ml/100g水分<3%,白度98,比表面500m2/g。

塑料着色剂、印刷油墨或涂料的颜料用炭黑要求黑度、光泽、分散性、着色强度、流动性和粘度等特性特别优异。在涂料用途中,汽车面漆尤其要求极高的黑度和光泽。炭黑用作黑色颜料时,其黑度和着色强度大大依赖于炭黑的粒径和结构。粒径越小,黑度越高。

五、产品市场分析

1..炭黑需求

橡胶用炭黑占炭黑总量的94%,其中约60%用于轮胎制造。此外,也用作油墨、涂料和塑料的着色剂以及塑料制品的紫外光屏蔽剂。在许多其他制品,如电极、干电池、电阻器、炸药、化妆品及抛光膏中,它也是重要的助剂。

由于橡胶市场将从经济危机低谷中反弹,2010年出现%的增长,再加上随之而来的从2010年到2015年的%的长期增长,预测2015年全世界炭黑消耗量将达到1150万吨。进展将来自于亚洲,特别是中国、印度、印度尼西亚和泰国的拉动。Notch咨询集团目前预测,

中国的炭黑需求总量在2015年将达到370万吨。

算一下,炭黑产品需求的增长基本上完全依托在橡胶制品也可以说是汽车轮胎制品的增长基础上的。我们的产品应该完全可以运用在除了橡胶类的制品中的其他6%的那个领域中,也就是每年全世界约60万吨,国内约20万吨的需求。

2.现在国内主要炭黑生产厂家及其产量

2009年全国炭黑生产能力已达万t(其中硬质炭黑为311万t,软质炭黑为116万t),生产量万t,分别占世界1200万t和1000万t的36%和28%。目前拥有炭黑企业约120家,占到全球的3/4,产能达10万t以上的大型企业达10家,5万t以上的有34家,万t以上的超过60家之多,已成世界之最。

现在,中国已有1家企业进入世界八大炭黑企业集团行列,可位居第6位。炭黑行业新星——江西黑猫炭黑有限公司十年磨一剑,2009年一举以年销售额亿元(亿美元)、产量万t、产能42万t摘取桂冠,令业界为之振奋,世界感到惊异,成为一颗耀眼的明珠。

另外,世界八大炭黑企业集团中其他7家中的6家也都先后在中国落户。年产100万t 以上世界三大炭黑巨子之首的美国卡博特化工(拥有25个厂,产能208万t)在上海、天津,另一巨子德国赢创工业德固赛工程炭化学(21个工厂,160万t)在青岛和第三大巨子美国哥伦比亚化工(12个工厂,117万t)在潍坊,都有合资和独资的炭黑企业。中国台湾的中橡化学(7个工厂,68万t)在马鞍山、鞍山和重庆,印度博拉炭黑(9个工厂,63万t)在大石桥,日本东海炭素(7个工厂,34万t)在天津也有炭黑工厂。

上述世界炭黑企业集团在华的工厂企业数量已达9家,年产能力在90万t以上,占炭黑全行业的约1/5和我国炭黑市场的1/4。中国已成集中投资的热土,世界的工厂,全球炭黑工业发展最快的地区。

从搜到的资料可以看到2010年1-10月份主要企业炭黑产量(见表2),炭黑产量累计同比率和环比率示意图(见表3),从图中可以看出,炭黑产量累计同比增长率逐月降低,从年初1月份的增长148%降至1-10月份的增长%,炭黑产量环比率呈波动增减状态。从表4可以看到现在的炭黑生产厂家的产能。

表2 2010年1-10月主要企业炭黑产量表单位:吨

表3:1-10月炭黑产量累计同比率和环比率示意图

表4 国内主要厂家产能

这里有湿法和干法,顺便说一下。先提一下碳生产历史,就在80年代以前,大的炭黑厂没有几家生产,炭黑的收集是一个十分难办的差事,这些厂家一般采用的是把从生产线上下来的炭黑通入一间封闭的房间内,然后由员工进入房间装袋,由于这时的炭黑内98%的都是空气,所以每袋的炭黑重量不超过5公斤,为降低运输成本,就有员工在编织袋上踩踏,

使空气排出,但效果不是太理想,每袋到10公斤已经相当不错了。到后来,造粒机的出现彻底改变了这种现象。造粒机的原理很简单,就是让炭黑通入到一个3m直径,常约6米左右的横着的大罐内,大罐按一定速率转动,炭黑在罐内流动过程中空气逐渐排出,体积变小,这时炭黑每袋可装20公斤以上,且呈平均直径如米粒大小的球状。造粒机的应用为炭黑的运输成本起到了很大作用,另外,造粒炭黑又为橡胶制品生产工艺改善了很多。湿法造粒的出现原因和上面的关系不大,其原因是国外混炼机的设计是全自动化作业,炭黑的加料是自动称重并自动进料的,这就要求炭黑的造粒要求一定硬度,并要求粉状含量(细分含量)少(%)否则将会堵塞管道,造成损失。所以国内少数大的炭黑厂首先进口湿法造粒机(每台3000万左右)。湿法造粒的原理同干法不太一样。它是先把生产线下来的炭黑用水打湿,然后添加粘合剂,造粒,然后再通过烘干机吧炭黑烘干。是水分降到2%以下。使用本方法生产出的炭黑外观粒径大,粒子硬度比干法高,细分含量少,适合全自动化橡胶机的使用。

干法和湿法的区别仅仅造粒方面的区别,到橡胶作用并没有任何区别,有人提出,湿法造粒比干法的炭黑黑,这是一个误区,一般有条件的炭黑厂的产品比较稳定,也最有条件生产湿法炭黑,条件相对较差的企业没有资金投资这样的设备。所以湿法炭黑的质量就显得质量好,但同样的厂家生产的干湿法质量都是一样的。有些条件一般的厂家选用湿法炭黑,除了生产过程污染小以外,没有任何区别,不足的是因为湿法炭黑的加入粘合剂,反而影响炭黑在胶料中的分散性,加大的混炼的难度。所以对于纯用开炼机或密炼开炼一套机的用户选用价格相对较低的干法炭黑。

3、炭黑销售价格

炭黑生产厂家的销售价格见表5,目前煤焦油等炭黑原料价格攀升较快,而炭黑价格并没有及时跟进,在炭黑生产中,几乎接近80%的成本为原料成本,在原料大幅涨价的基础上,我们从废旧轮胎之中提取的廉价炭黑原料很有市场优势。

表5 2012年02月09日最新炭黑价格

4、炭黑进出口量

中国海关发布的统计数据表明,进来我国炭黑进出口贸易表现异常活跃,尤其是炭黑出口量大幅激增,今年前两个月出口量达到了14万吨,比去年同期增长了500%。并且,同期的出口量都远大于进口量。这个现象在今年更显得突出,两个月的出口量都达到了进口量的

近十倍。

图1 最近炭黑进出口统计表

5.广东炭黑市场分析

全国炭黑生产厂家基地基本上都在北方,大部分集中在华北。在广东这边基本上没有什么炭黑生产厂家,而且经营炭黑产品的厂家也没有几家,具体统计见表6。

表6 广东炭黑销售厂家

企业名称地点主营隶属于

东莞市玉昌化工有限东莞专业炭黑生产厂家河南省奇昌集团

广州市力本橡胶原料贸易有限公司广州标胶丁腈橡胶

防老剂促进剂

软化剂碳黑

至于另外一个市场,色素炭黑的消费市场,却是完全相反的现象。在广东,存在着大量的油墨涂料生产或经销厂家,对于色素炭黑的需求比较可观。

总体上,炭黑市场呈现需求递增之态,但是却是主要体现在轮胎行业之中,出了轮胎之外,其他的行业却一直是处于一种稳定的需求状态,不会有激增,也不会锐减。

至于另外一种提取物白炭黑,白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称,主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶,也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。白炭黑是多孔性物质,其组成可用SiO2·nH2O表示,其中nH2O是以表面羟基的形式存在。能溶于苛性碱和氢氟酸,不溶于水、溶剂和酸(氢氟酸除外)。耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。

白碳黑是橡胶、塑料、造纸、染料、涂料、油墨、农药等工业不可缺少的添加剂。目前全世界生产的白碳黑 72% 用于橡胶工业,它是优良的橡胶补强剂,能改善胶接性的抗撕裂性,性能明显优于普通碳黑。用于造纸工业,它可提高纸张强度、白度和不透明性。

目前我国白碳黑年产量为万吨,与国外先进水平相比仍存在较大差距。主要表现在生产规模小、能耗高、生产自动化程度低、产品质量不稳定。为尽快提高生产技术水平,我国

已从美国、法国引进年产1~2 万吨的生产装置,将要建成投产。如全部投产,我国白碳黑的年总生产能力可达 6 万吨以上。由于白碳黑市场紧俏,原料易得,投资较少,经济效益好,近年来年产几百吨甚至更小规模的乡镇企业也在各地竞相上马。国内一些老企业也纷纷改进技术,扩大生产规模。但是,白碳黑的市场目前以至今后几年已基本饱和。

六、销售计划

针对这样一种情况,对于销售计划的制定,我觉得是非常有必要的。我们可以主打营销色素类炭黑,我们的市场就是在于油墨、涂料生产厂家。世界每年60万吨的需求量还是很大的市场可以去开发的。

首先我们得搜集国内的油墨、涂料厂家以及他们的供货商。根据各家厂家不同的需求我们也可以针对性的总结出各厂家的对于炭黑产品的不同要求。分析出我们的销售对象。然后可以将我们的产品宣传出去,不管怎样,销售的产品需要一定的宣传手段。之后,我们销售人员可以出发去了解各厂采购主管了,要和采购控制者打下良好的关系。争取取得销售额。

华南国际工业原料城,例如这样的原料批发市场也是我们要大力关注的地方。

在开拓国内市场的同时,也可以搜寻国外市场。因为现在国内的炭黑来源还有大部分是进口来的,可以在销售的时间了解国外的市场,并寻求具有一定经销能力的经销商展开合作。

色素炭黑一般都能较好的给塑料着色,可根据着色特性或物化性能选用色素炭黑,着色用炭黑的品种的选择基本上都是随成品必须达到的黑度而定。用极细的色素炭黑可以完成黑度要求特别高的着色; PE 垃圾袋,塑料袋,电缆材料之类产品只需中等水平黑度,可以用比表面积较低,结构较高的炭黑品种;塑料调色时,炭黑称量和配料时出现的微小误差,均会导致明显的色差,因此,宜采用粒径较大,着色力较差的低色素炭黑,这样炭黑用量可以稍大,称量误差相对小些,并有分散性较好、价格较低的优点。

安阳市同盛碳黑有限公司是一家生产色素炭黑的专业厂家,公司拥有强大的科研团队和先进的生产技术,是一家集生产、科研、应用开发于一体的企业。公司生产的高色素炭黑、中色素炭黑、普通色素炭黑等系列产品质量稳定、高着色、易分散、品种齐全,被广泛地应用于塑料,油墨,涂料,色浆,色母粒,化纤,皮革,造纸,密封胶,电线护套以及碳粉等行业中。

色素炭黑:在油墨、油漆、涂料等制品中作着色颜料用的炭黑。按着色强度(或黑度)和粒子大小一般分为高色素炭黑、中色素炭黑、普通色素炭黑和低色素炭黑四种。主要由接触法和油炉法生产。

1)炭黑的几个典型参数

黑度(反射率)——炭黑黑度通常以“反射率测定仪”测定的数据来表示,在大部分情况下也反映了该炭黑的原始粒径,是衡量该炭黑市场价格的重要参数之一。反射率越低,炭黑黑度越高,粒径也越小。反之亦然。

挥发份——炭黑表面携带含氧基团的数量,反映了炭黑的表面物理性能、电化学性能和应用性能,也是衡量该炭黑市场价格的重要参数之一。

结构——炭黑结构是炭黑微粒子聚集体形成的链枝程度的表征值,它表示了炭黑内部的空隙程度。通常以吸油值(DBP吸收值)表示。

高、低结构炭黑与应用性能之间地关系示意图

性能高结构低结构性能高结构低结构

分散更易更难导电性更高更低

润湿更慢更快粘度更高更低

主色黑度更低更高填充量更低更高

光泽更低更高着色力更低更高

2) 炭黑分散的重要的意义

颜料在应用过程中都必须分散到符合光学性能的微粒子状态,炭黑是所有颜料中最难分散的一种颜料之一,因此炭黑分散的好坏会直接影响到炭黑的黑度、色相和遮盖能力,直接影响到用户最终的使用效果。

炭黑的分散过程主要受到三个因素的影响

a)炭黑的本质特性:炭黑的原始粒径、结构和表面各种基团都会对分散产生很大的影响。通常情况下炭黑的原始粒径小、结构低、挥发份低分散困难,反之则相对容易些。

b)使用者的配方:炭黑使用者的配方,基料、溶剂和树脂的性能都会非常显著地影响炭黑的最终分散情况,尤其是炭黑用树脂的选择。

c)分散设备:不同的分散设备在相同条件下的分散效果是完全不同的。正确选用分散设备是使用者必须重视的。

3)选择炭黑的基本思路

使用者在选择炭黑前首先要考虑的是:你想用炭黑来达到什么要求着色、调色、抗紫外线还是起导电作用。最重要的是一定要和炭黑的专业技术工程师进行沟通,共同对物料体系进行技术评价,选择比较合适的炭黑品种。通常情况是:

着色用——选择黑度高、粒径小的炭黑,但一定要保证炭黑经过合理的、完全的分散,否则反而会背道而驰,达不到原来要求。

配色用——选择黑度低、粒径大、易分散的炭黑。

抗紫外线用——主要用在塑料和橡塑里,选择中等粒径、结构稍高些的炭黑,它们的抗紫外线性能最强

山东范奎娟电话:手机:

WDCB半补强炭黑

本产品已经青岛化工学院,北京橡胶研究院及国家炭黑研究所作出实验并告知关于炭黑的情况。

该WDCB炭黑是由高分子橡胶化合物经催化裂化法,脱去羰基/羟基等官能团后重新活化还原熬合而成的一种高性能,新半补强炭黑。

1 本产品着色光艳。

2 该WDCB炭黑可替化通用/低结构快压出/半补强中耐磨等炭黑,微量调整配方,就能大大降低成本。本炭黑其物理性能接近N660型

3 使用该炭黑在橡胶成型:如外胎/垫胎/内胎的压出,胶管/汽车密封条的挤出等其半成品挺性好,表面平整光滑,成品质量稳定,性能优越。得到使用厂家的肯定。

产品标准:

序号:指示名称指标值

1 拉伸长度MPa16-19

2 伸长率% 540-590

3 300%定伸率MPa 5-7

4 硬度SH 58-72

5 筛余物(500目)%

在橡胶和塑料产品中使用热解碳黑,在保正产品质量的前提下,可获得显著的经济效益,可使产品的综合成本下降5%--10%。在加工过程中可节省部分软化剂,减少动力消耗,杜绝混炼烧焦现象。另外,热解碳黑还广泛应用于电缆、胶带、胶管、胶条、密封件等橡胶制品中。

我公司成立于2000年,至今已有10年多,我们一直在不懈的致力于改善产品的性能,最大的方便用户,我们产品的特点是价格低廉,对于制作电缆、胶带、胶管、胶条、密封件的公司,能大大的降低成本,有

利于创造更高的企业效益。

东莞市玉昌化工有限公司隶属河南省奇昌集团,设立在广东、福建、广西、江西、湖南及华南地区的销售总公司。本公司是专业的炭黑生产厂家

广州市力本橡胶原料贸易有限公司

标胶丁腈橡胶防老剂促进剂软化剂碳黑(染色)

深圳市龙岗区平湖多彩化工产品经营部

滑石粉综合性公司室内涂料化工产品加工耐火、防火材料其他清洗、清理设备(导电)

广州市越秀区广进隆化工产品经营部

氢氧化铝其他未分类(白炭黑,导电)

东莞市荣晟橡胶制品有限公司深圳盛贤达有限公司深圳市红利莱化工有限公司深圳友诚色彩有限公司本公司位于西乡镇固戌红湾东财工业区61栋一楼,主营塑胶颜料,染料,黑种白种等。

东莞市齐德利化工科技有限公司是一家以化工、能源为主体的研

发、生产、销售型的公司。

东莞市宝源创富橡塑有限公司是一家集生产、销售为一体的专业生产塑胶导电原料.永久性防静电原料.静电母料.静电剂.标准白色色母.黑色色母.工程塑料电子电器专用的绝缘黑色色母的高新技术企业。

是一家集白炭黑、粉体加工、超细粉碎及深度加工生产销售为一体的高新。

出口量(吨)进口量(吨)

时间

2009年2010年增减率(%)2009年2010年增减率(%) 1月102432024219387000

2月101691630031214911

3月121492404941879487

4月85381741969767044

5月62791885694227603

6月698222303123107118

7月1510717127104597432

8月137631684496266728

9月1950420735105577254

10月198861750960966042

合计1027341913856859670620

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