碳黑基础

碳黑

一、碳黑的定义

化学名称：碳黑

化学式：C（碳素）乱层石墨结构

英文名：CARBON BLACK

分子量：

成分及含有量：100%

碳黑是以含碳原料（主要为石油）经不完全燃烧而产生的微细粉末。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。

二、碳黑的种类

1、炭黑由其生产原料不同可得到炉黑、气黑、灯黑等炭黑；由其生产工艺条件不同可以得到粒径范围极广的各种不同炭黑品种，其比表面积通常为10-1000m2 /g;由其生产工艺条件不同，原生颗粒交互生长为聚集体不同的高结构和低结构炭黑，由此可见炭黑的品种是极其繁多，而其性质也极为不同。

炭黑的粒径和结构不同，其分散性截然不同，粒径越细，接触点越多，它们之间内聚力越强。由此可见选择分散性好的炭黑原则应是粒径大和高结构。当你希望得到一个乌黑光亮的塑料制品，选择粒径小的低结构炭黑。这是因为炭黑着色时，黑度主要基于对光的吸收，因此在特定浓度炭黑，粒径越小，则光吸收程度越高，光反射越弱，黑度越高。炭黑降低结构，黑度明显改进也是同样道理。

2、碳黑的种类按产品性能分有乙炔碳黑、石墨碳黑、高结构耐磨碳黑、超导碳黑等。

炭黑的结构性是以炭黑粒子间聚成链状或葡萄状的程度来表示的。由凝聚体的尺寸、形态和每一凝聚体中的粒子数量构成的凝聚体组成的炭黑称为高结构炭黑。目前常用吸油值表示结构性，吸油值越大，炭黑结构性越高，容易形成空间网络通道，而且不易破坏。高结构炭黑颗粒细，网状链堆积紧密，比表面积大，单位质量颗粒多，有利于在聚合物中形成链式导电结构，其中在众多炭黑品种中以乙炔炭黑为最佳。

3、碳黑的种类按色度可分高色素碳黑、中色素碳黑、导电碳黑、普通色素碳黑、通用色素碳黑。

普通碳黑的分类及应用范围

SRF碳黑一般用于那些不需要强着色力、高覆盖力或紫外线保护的垃圾袋生产。颜色倾向于灰蓝色的，价格便宜，并且相对易于色散，因此那些只配备有单或双螺旋挤塑机的母粒小厂商会选择这种碳黑。

HAF碳黑的微粒大小是SRF碳黑微粒的一半，但着色强度是其2倍。呈棕红色，其紫外线保护能力明显强于SRF碳黑，且成本低于P碳黑。它具备良好的覆盖力，可以应用在很多方面。

P碳黑适用于防紫外线应用以及食品工业中，呈红蓝色。

JET碳黑具有最令人满意的色彩明暗度，呈深的，有光泽的黑色。它的颗粒是最小的，但不易于色散。只有那些配备高效剪切混合机的厂商使用JET碳黑时才可取得一致色散度。它也是普通碳黑中最昂贵的。成本比较显示，较贵的色母粒比便宜的色母粒可以经济地得到较好的生产效果。

三、分类介绍（特定产品介绍）

炭黑可以分好多种角度划分，例如制作方法，可以分炉法、槽法、新工艺等。可以从原材料分油法、天然气、混气等。还可以跟炭黑的用途分橡胶用炭黑、色素炭黑等。主要看您是哪个行业，如果是橡胶行业，可能接触多的是什么N220、N330、N550等，这些是从粒径和结构度方面来分的。第一个字母表示硫化速度，第一个数字表示粒径（数字越大，微观颗粒越大，最后两个数字是表示结构度）。如果您是色母粒或者是油墨等行业，可能接触多的是色素炭黑，主要看着着色力指标，分高色素、中色素、低色素。

FW200在任何工业生产的炭黑中，黑度最高的炭黑。适用于汽车面漆和其它高品质金属装饰磁漆。与所有槽法炭黑一样，FW200有良好的分散性和蓝色色相。

特黑6容易分散的炭黑，黑度高，设置在分散条件较弱的系统里，也有优良的絮凝稳定性。具有偏蓝色相。在成本上也有优点，可与高色素炉法炭黑替换用。适用于汽车漆和高品质工业面漆、烘干和气干涂料，包括水稀释性系统，在其他树脂系统都适用。

特黑5易分散中黑度炭黑，在所有系统中均有絮凝稳定性，用于工业面漆和零售油漆，很适用于水稀释系统。

特黑4用途极广的通用炭黑。在所有喜用中都有最好的分散性和抗絮凝性。在水性涂料中效果显著。也可用在配色上。

Printex®U主要适用于调色中。调灰的漆中会有偏棕色相。（以炉法炭黑配色会得到偏蓝相）。包括电泳系统以内，它是水性底漆的理想炭黑，而在上述的系统中，涂料有低的导电性和贮存稳定性。

特黑100特种炉法调色炭黑，在所有易生问题的系统中，如浮色发花的问题，都能起到解决作用。容易分散。在一些应用的场合中仅需高速搅拌便达到分散效果。

炉法碳黑是运用于许多高标准应用场合的高性能碳黑。碳黑的纯度和性能的稳定性向来重要，现在更被公认为提高质量的关键产品。哥伦比亚公司现已开发出迄今纯度最高的炉法碳黑，即牌号为Ultra®的碳黑。Ultra®碳黑有利于多种用途，可提高产品的均一性，增强相容性，改善分散性能，更能改善工艺处理及延长丝网寿命，提高黑度和降低肥料率。哥伦比亚的Ultra®高性能碳黑不仅适用于高质量产品，同时亦能达到成本始终的目的。

碳黑的种类有很多,如乙炔碳黑、石墨碳黑、高结构耐磨碳黑、超导碳黑等。炭黑本身的电阻率为欧姆●厘米,若表面上有大量含氧官能团,其电阻率为50欧姆●厘米型号分为N220、N330、N339、N550、N660、MT等

碳黑的种类及应用范围

N220 中超耐磨炭黑本品是一种广泛使用的高补强型炉法炭黑，具有较高的结构性，其耐磨性介于超耐磨炭黑和高耐磨炭黑之间。本品的吸碘值121g/kg，DBP 吸收值

114cm3/100g 用于载重胎、乘用胎等胎面胶，及需要高强度、高耐磨的橡胶制品，如高强度运输带、工业橡胶制品等。本品适用于各种橡胶，与N330炭黑相比，含N220炭黑胶料的耐磨性要高10%~20%,能赋予胶料较高的拉伸强度和抗撕裂强度,并有一定的导电性。

N234 新工艺高结构中超耐磨炭黑本品具有较高的结构,是N200 系列炭黑中补强性

和耐磨性较好的一个品种。其吸碘值为120g/kg, DBP吸收值125cm3/100g 用于高速轮胎胎面胶和高质量的橡胶制品使用本品的胶料的耐磨性优于N220、 N242和N339，其耐磨性能比N220约高10%，尤其是在高苛刻度下使用，更能显示出良好的耐磨性能。本品的胶料加工性能也较好，压出表面光滑，适用于各种橡胶。