炭黑
出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《塑料橡胶助剂手册》第628页（5269字）
【释文】：
制法 以液体或气体碳氢化合物为原料，在空气不足的条件下，经部分燃烧或热分解而得。
性质 炭黑的元素组成主要是碳，只含有少量的氢和氧，是具有“准石墨晶体”结构和胶体粒径范围的黑色粉状物质。炭黑的种类繁多，分类方法尚不统一。一般，按照制法可将其分为槽法炭黑、炉法炭黑和热裂法炭黑三类。各类之中又可根据性质等分成若干品种。表13-8为炭黑的主要种类和性质。
表13-8 炭黑的主要类别和性能
*值越小越黑。
用途 炭黑在橡胶中有显着的补强作用，是橡胶工业中用量最大的填充剂和补强剂。在塑料中炭黑的补强作用则不显着，虽然随着充填量的增加，硬度和刚性提高，但加工时的流动性恶化，抗冲击性下降，制品变脆。炭黑在交联聚乙烯中可大量使用，提高耐寒性和耐老化性，而且拉伸强度和伸长率不下降，在此场合宜用粒子较大的热裂法炭黑和半补强炉黑。在某些塑料中添加1～3%的炭黑(如细粒子热裂炭黑或半补强炉黑等)，可提高热变形温度、硬度、尺寸稳定性等。向聚氯乙烯等塑料中添加导电炉黑、超导电炉黑或乙炔炭黑等，可降低表面电阻率，增加导电性，产生抗静电效果。炭黑对紫外光有很大的遮蔽效应，可作为聚乙烯、聚丙烯等塑料的紫外线稳定剂(参见光稳定剂一章)。此外，炭黑可作为塑料的着色剂使用(见着色剂一章)。
炭黑用于橡胶时，不仅能提高制品的强度，而且能改善胶料的加工性能，并赋予制品以耐磨耗、耐热、耐寒、耐油等特殊性能。炭黑对橡胶补强性能的高低，主要取决于其粒径、表面孔隙度、结构和表面化学性能。橡胶工业中使用的炭黑品种约有40种，以炉法炭黑为主。其主要品种的特点如下：
(1)超耐磨炉黑(Super abrasion furnace black，SAF)
是现在橡胶用炭黑中补强性最好、耐磨性最好的品种，适用于轮胎胎面及要求高耐磨性能的制品。但本品的生热性大，抗曲挠龟裂性差，而且门尼粘度高，易发生焦烧。使用时配合量不易大。
(2)高结构超耐磨炉黑(Super abrasion furnace black-High structure，SAF-HS)
补强性能和应用范围与SAF相似，但工艺性能较好。适用于轮胎、运输带、机械零件等。
(3)低结构超耐磨炉黑(Super abrsion furnace black-Low structure，SAF-LS)
硬度比SAF低，伸长率大，拉伸强度好。但加工性能较差，在胶料中分散困难。
(4)中超耐磨炉黑(Intermediate super abrasion furnace black，ISAF)
粒径微小，补强性和耐磨耗性高，加工操作性也好。在合成橡胶和天然橡胶中均可使用，适合于轮胎胎面和要求高补强性的制品。
(5)高结构中超耐磨炉黑(Intermediate super abrasion furnace black-High structure，ISAF-HS)
补强性和应用范围与ISAF类似，但加工性、分散性和耐磨耗性得到改进，硬度和定伸强度也有所提高。在大量配合油时性能下降小。
(6)低结构中超耐磨炉黑(Intermediate super abrasion furnace black-Low structure，ISAF-LS)
与ISAF相比，耐磨耗性相近，拉伸强度和伸长率大，生热小，定伸强度和硬度较低。可代替槽法炭黑用于天然橡胶。
(7)低定伸中超耐磨炉黑(Intermediate super abrasion furnace black-Low modulus，ISAF-LM)
与通常的ISAF相比，定伸强度低，拉伸强度和伸长率大。可部分代替槽法炭黑使用。
(8)高结构中中超耐磨炉黑(Intermediate-Intermediat super abrasion furnace blackHigh structure，I-ISAF-HS)
性能介于中超耐磨炉黑和高耐磨炉黑之间。分散性和加工性好，油展性大，胀模性小。耐磨性能较好。适用于轮胎胎面及工业制品。
(9)高耐磨炉黑(High abrasion furnace black，HAF)
有良好的补强性。耐磨耗性、抗撕裂性、拉伸强度、伸长率、抗崩花切割性及生热性等综合性能也都较好。加工操作性优于SAF和ISAF。应用面广泛，特别适合于丁苯橡胶，可用于轮胎、运输带及工业制品等。
(10)高结构高耐磨炉黑(High abrasion furnace black-High structure，HAF-HS)
加工性、分散性及耐磨耗性好，硬度及定伸强度高。大量充填加工油时的性能下降小。特别适合于顺丁橡胶、丁苯橡胶、三元乙丙橡胶。
(11)低结构高耐磨炉黑(High abrasion furnace black-Low structure，HAF-LS)
可作为槽法炭黑的代用品，在橡胶中的性能与槽法炭黑类似，但硫化速度与炉法炭黑相同。与HAF相比，硬度低，伸长率大。适用于轮胎及工业制品，生热低，但在橡胶中的分散性较差。
(12)快压出炉黑(Fast extruding furnace black，FEF)
结构高，压出速度快，口型膨胀变形小，压出物表面光滑。回弹性及定伸强度高，生热性较低。硫化胶的导热性能好。适合于对尺寸要求严格的制品。
(13)低结构快压出炉黑(Fast extruding furnace black-Low structure，FEF-LS)
补强性中等，定伸强度比普通FEF低。适合于要求低生热、高抗撕裂性的制品。硫化胶的弹性高，耐疲劳性好。
(14)高结构快压出炉黑(Fast extruding furnace black-High structure，FEF-HS)
与普通的FEF相比，定伸强度高，口型膨胀小，特别适用于充油橡胶。
(15)半补强炉黑(Semi-Reinforcing furnace black，SRF)
补强性不太高，但与橡胶易于混合，大量配合时对胶料加工性及物性的下降小。硫化胶的弹性高，生热性低。
(16)高结构半补强炉黑(Somi-reinforcing furnace black-High structure，SRF-HS)
补强性中等，但与橡胶易混合，加工性良好，硫化胶的定伸强度也较高。
(17)低结构半补强炉黑(Semi-reinforcing furnace black-Low structure，SRF-LS)
与普通SRF相比，其生热低，弹性高，大量填充仍有良好的加工操作性。
(18)通用炉黑(General purpose furnace black，GPF)
兼具快压出炉黑的良好加工性和半补强炉黑的高回弹性，生热低，补强性好，适用于多种制品。硫化胶的拉伸强度和定伸强度较高，但伸长率较低。
(19)超易混炉黑(Super processing furnace black，SPF)
结构高，硫化胶的定伸强度高，加工性能好，适合于有规立构橡胶及其它许多合成橡胶中。
(20)全用炉黑(All-purpose furnace black，APF)
兼有通用炉黑和快压出炉黑的性能，压出性能好，压出物表面平滑，硫化胶的定伸强度高，生热小。
(21)导电炉黑(Conductive furnace black，CF)
导电性大，补强性亦较高，硫化胶的回弹性大，生热小。
(22)超导电炉黑(Super conductive furnace black，SCF)
导电性特别好，补强性亦高，适用于要求除去静电的制品。
(23)特导电炉黑(Extra conductive furnace black，ECF)
粒子比超导电炉黑更细，表面粗糙度也较大，导电性能更高。补强性亦好，硫化胶的物理机械性能良好。适合于要求除去静电的制品。
(24)细粒子热裂炭黑(Fine thermal black，FT)
结构低，补强性较小，硫化胶的伸长率大，弹性高，定伸强度低，生热小。适用于要求生热低、变形小的工业制品，胶料的加工性好。
(25)中粒子热裂炭黑(Medium thermal black，MT)
结构低，补强性小，但胶料的加工性好，不影响硫化。硫化胶的硬度小，弹性高，耐屈挠性好。耐油性、耐热性和导电性亦好。
(26)易混槽黑(Easy processing channel black，EPC)
适用于天然橡胶。硫化胶的抗撕裂性、耐磨耗性、拉伸强度及伸长率优良。加工性能及补强性能不及炉黑。本品因收率低，对环境污染严重，有的国家已停产，国内使用也在减少。
(27)可混槽黑(Medium processing channel black，MPC)
粒子比EPC稍小，补强性较好，混炼操作不及EPC，其它性能与之相近。该品种系早期炭黑品种，现在已不多使用。
国内生产厂
天津炭黑厂 抚顺化工厂 武汉炭黑厂
鞍山市化工二厂 抚顺炭黑厂 邵阳市炭黑厂
上海炭黑厂 四川自贡炭黑厂 四川永川化工厂
苏州炭黑厂