橡胶用炭黑的分类及用
途
文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
橡胶用炭黑的分类及用途：
命名系统是把炭黑胶料的硫化速度和结构等因素考虑进去的，由4个系统构成。第一个字母代表英文字母代表胶料的硫化速度。N代表正常（normal）硫化速度，S代表缓慢（slow）硫化速度。后面3个字母第一字母代表炭黑氮表面积范围。第二个和第三个数字是反应不同的结构程度。（这些都是由国家标准的）
N220适用于各种橡胶，耐磨性比N330高10％-20％，能赋予胶粒胶高的拉伸强度和抗撕裂强度，并有一定的导电性。主要用于载重胎、乘用胎的胎面胶，及需要高强度、高耐磨的橡胶制品
N550适用于天然橡胶和各种合成橡胶，易分散，能赋予胶料较高的挺性，压出速度快，口型膨胀小，压出表面光滑。硫化胶的高温性能及导热性能良好，补强性能、弹性和复原性亦较佳。主要用于轮胎帘布胶、胎侧、内胎及压出、压延制品胶料中。
N660本品适用于各种橡胶，与半补强碳黑相比，具有较高的结构，粒子较细，在胶料中易分散，硫化胶的拉伸强度、抗撕裂强度和定伸应力较高，而变形小，生热低，弹性和耐屈扰性能良好。主要用于胎轮帘胶布、内胎、自行车、胶管、胶带、电缆、鞋类及压延制品、模型制品等。
N774适用于各种橡胶，本品是除热裂法炭黑之外的粒径最大（产品粒径为80-170nm）、结构最低的炭黑品种，多用于轮胎胎体的缓冲层和帘布层胶料、胶管、压出制品、各种工业橡胶制品，以及电线、电缆等本品在胶料中可以大量填充，其硫化胶伸长率高、生热低、弹性高、耐老化性能良好。本品亦可代替热裂法炭黑使用。
热裂解法炭黑：橡胶炭黑N990系列炭黑则采用天然气为原料，在隔绝空气的条件下无火焰燃烧，裂解生成，称热裂解法炭黑，碳黑N990其基本性能与炉法炭黑有较大区别。碳黑N990优点主要表现在：一、粒子尺寸和分布，平均粒子尺寸为280nm,氮表面积7-11平方米/克，吸磺值为10克/公斤，CTAB法表面积为9平方米/克；二、粒子聚集度很小或说结构很低，显示为许多单独的球形炭黑粒子，基他部分由为数不多的熔接粒子组成，对比
其它品种炭黑，整体聚集度很低。物化性质：N330是应用最为广泛的高耐磨碳黑，本品的耐磨性能不如N220，但比槽法碳黑好。用途：本品主要用于轮胎胎面，帘布胶，胎侧及各种橡胶制品。用法和作用：本品是一种补强性能良好的碳黑，能赋予胶料较好的强伸性能，抗撕裂性能，耐磨性和弹性。使用本品的乘用胎的滚动损失在N300系列中仅大于N351，比其他都小，在胶料在中分散和压出性能亦好，适用于各种合成橡胶和天然橡胶。N220适用于各种橡胶，耐磨性比N330高10%-20%，能赋予胶粒胶高的拉伸强度和抗撕裂强度，并有一定的导电性。主要用于载重胎、乘用胎的胎面胶，及需要高强度、高耐磨的橡胶制品。 N234耐磨性比N220约高10%，在高苛刻度下使用，更能显示出良好的耐磨性能。主要用于高速轮胎面胶和高质量的橡胶制品。 N326在天然橡胶中具有较高的拉伸强度、抗撕裂强度、耐磨性及抗蹦裂性能。主要用于要求强度高、生热低的轮胎(包括越野胎)胎面胶，也适用于输送带、密封制品及其他高质量橡胶工业制品。 N330是一种补强性能良好的炭黑，能赋予胶粒较好的强伸性能、抗撕裂性能、耐磨性和弹性。主要用于轮胎胎面、帘布胶、胎侧及各种橡胶工业制品。 N339在胎面胶料中的补强性能、耐磨性能及抗裂口增长性能近于N220炭黑，特别适用于丁苯橡胶与顺丁胶并用体系。主要用于乘用胎、卡车胎胎面胶，输送带、胶管及各种要求耐磨性高的橡胶工业制品。 N375与
N339性能基本相同，生热比N339稍低。主要用于轿车胎、载重胎及越野胎胎面胶。 N550适用于天然橡胶和各种合成橡胶，易分散，能赋予胶料较高的挺性，压出速度快，口型膨胀小，压出表面光滑。硫化胶的高温性能及导热性能良好，补强性能、弹性和复原性亦较佳。主要用于轮胎帘布胶、胎侧、内胎及压出、压延制品胶料中。 N539使用于本品的胶料，其压出表面光滑，口型膨胀小。硫化胶的拉伸强度和伸长率较高，定伸应力较N550低，弹性和耐疲劳性能均较好。主要用于轮胎胎体胶料，尤其适用于以天然橡胶为主的缓冲层胶料，亦可用于轮胎基部胶料、胶带覆盖和其它橡胶制品及电线、电缆护套料中。
N660本品适用于各种橡胶，与半补强碳黑相比，具有较高的结构，粒子较细，在胶料中易分散，硫化胶的拉伸强度、抗撕裂强度和定伸应力较高，而变形小，生热低，弹性和耐屈
扰性能良好。主要用于胎轮帘胶布、内胎、自行车、胶管、胶带、电缆、鞋类及压延制品、模型制品等。N990本品的物化性质与相似，只是氮吸附比表面积稍低。吸收值稍高，为造粒产品，其甲苯抽出物小于。本品也有超纯级产品。本品主要用作橡胶塑料的填充剂，也可用于冶金行业作为碳化钨产品的原料或耐高温的绝热材料，还原剂等。在胶料中大量配合本品，并不影响胶料的粘合性，当配合量达到份时，可得到皮革样的橡胶制品。使用本品的胶料加工容易，不影响硫化。硫化胶的硬度小，生热低，变形小，耐曲挠，耐老化性能好。炭黑（N220）产品特点：N220 耐磨性及抗裂性高，耐磨性比N330高10％-20％，能赋予胶粒较高的拉伸强度和抗撕裂强度，并有一定的导电性补强型炭黑，用于轮胎胎面，高质量工业橡胶制品及高负... 炭黑（N330） N330 补强性能良好的炭黑，能赋予胶粒较好的强伸性能、抗撕裂性能、耐磨性和弹性轮胎带束层，胎侧，实心轮胎，滚筒外层，胶管表层，工业橡胶制品，轿车胎胎面。黑度比炭黑（N234）产品用途：用于轮胎胎面、表面补胎条、汽车橡胶件、传送带、传送垫等，用此炭黑的硫化胶显示出优良的强伸和耐磨性能。
各品种炭黑的用途区别 N220适用于各种橡胶，耐磨性比N330高10％-20％，能赋予胶粒胶高的拉伸强度和抗撕裂强度，并有一定的导电性。主要用于载重胎、乘用胎的胎面胶，及需要高强度、高耐磨的橡胶制品。 N234耐磨性比N220约高10％，在高苛刻度下使用，更能显示出良好的耐磨性能。主要用于高速轮胎面胶和高质量的橡胶制品。N326在天然橡胶中具有较高的拉伸强度、抗撕裂强度、耐磨性及抗蹦裂性能。主要用于要求强度高、生热低的轮胎(包括越野胎)胎面胶，也适用于输送带、密封制品及其他高质量橡胶工业制品。 N330是一种补强性能良好的炭黑，能赋予胶粒较好的强伸性能、抗撕裂性能、耐磨性和弹性。主要用于轮胎胎面、帘布胶、胎侧及各种橡胶工业制品。 N339在胎面胶料中的补强性能、耐磨性能及抗裂口增长性能近于N220炭黑，特别适用于丁苯橡胶与顺丁胶并用体系。主要用于乘用胎、卡车胎胎面胶，输送带、胶管及各种要求耐磨性高的橡胶工业制品。 N375与N339性能基本相同，生热比N339稍低。主要用于轿车胎、载重胎及越野胎胎面胶。 N550适用于天然橡胶和各种合成橡胶，易分散，能赋予胶料较高的挺性，压出速度快，口型膨胀小，压出表面光滑。硫化胶的高温性能及导热性能良好，补强性能、弹性和复原性亦较佳。主要用于轮胎帘布胶、胎侧、内胎及压出、压延制品胶料中。
N539使用于本品的胶料，其压出表面光滑，口型膨胀小。硫化胶的拉伸强度和伸长率较高，定伸应力较N550低，弹性和耐疲劳性能均较好。主要用于轮胎胎体胶料，尤其适用于以天然橡胶为主的缓冲层胶料，亦可用于轮胎基部胶料、胶带覆盖和其它橡胶制品及电线、电缆护套料中。 N660本品适用于各种橡胶，与半补强碳黑相比，具有较高的结构，粒子较细，在胶料中易分散，硫化胶的拉伸强度、抗撕裂强度和定伸应力较高，而变形小，生热低，弹性和耐屈扰性能良好。主要用于胎轮帘胶布、内胎、自行车、胶管、胶带、电缆、鞋类及压延制品、模型制品等。
炭黑主要化性指标对橡胶混炼胶料性能影响分析 王宏武勇王雪宁 (朝阳黑猫伍兴岐炭黑有限责任公司辽宁朝阳122000；江西黑豹炭黑有限公司江西萍乡337034) 摘要：通过选择N234,N220,N375,N326四个炭黑品种中,不同化性指标的产品,按国标配方做混炼胶性能测试；包括硫变，门尼，焦烧等项目。通过以上数据分析，确定炭黑不同化性指标对胶料各主要性能的影响范围及程度。 关键词：炭黑；化性指标；硫变；门尼；焦烧；影响趋势；影响程度； 炭黑是橡胶中重要的填料之一,主要起到补强和填充的作用，能显著提高橡胶制品的补强性。特别在轮胎企业，由于炭黑的添加使轮胎胎面的耐磨性成几十倍的增加,极大提高了轮胎行驶里程。同时，也极大的改善橡胶的拉伸强度等物理机械性能。 由于橡胶性能的优劣首先体现在混炼胶的相关性能中;包括:硫变、门尼粘度和焦烧等方面。因此,深入研究炭黑主要性能的变化对混炼胶性能的影响,以便对于更好的满足轮胎橡胶企业的需求,有针对性的调整炭黑生产工艺,都有着重要的意义。 1 炭黑主要性能、混炼胶主要性能 1.1 炭黑主要性能 1.1.1炭黑比表面积
是指单位质量或体积内炭黑粒子表面积的总和。以BET 法测定分为总比表面积(NSA)；外比表面积（STSA)。 1.1.2炭黑结构 是对炭黑聚集体链枝程度的表示。以吸油值法测定分为一次结构和二次结构；其中DBP 是一次结构和二次结构总和。 一次结构（CDBP ）是原生结构，不易破坏；二次结构是靠范德华力凝聚形成的附聚体，易受外力而改变。 1.1.3着色强度(Tint): 是炭黑对白色染料的遮蔽染黑能力。与粒径有关，随粒径的缩小及粒径分布均一性的提高着色强度有增加趋势；着色强 度的大小也可间接代表炭黑活性的强弱。 1.2 混炼胶主要性能 1.2.1 门尼粘度(M1+4):表示胶料粘度的大小。 一般按如下形式表示： C o ML 1004 150 式中：50M —粘度，以门尼值为单位； L —大转子 1—预热时间，1min 4—转动时间，4min
橡胶用炭黑的分类及用 途 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
橡胶用炭黑的分类及用途： 命名系统是把炭黑胶料的硫化速度和结构等因素考虑进去的，由4个系统构成。第一个字母代表英文字母代表胶料的硫化速度。N代表正常（normal）硫化速度，S代表缓慢（slow）硫化速度。后面3个字母第一字母代表炭黑氮表面积范围。第二个和第三个数字是反应不同的结构程度。（这些都是由国家标准的） N220适用于各种橡胶，耐磨性比N330高10％-20％，能赋予胶粒胶高的拉伸强度和抗撕裂强度，并有一定的导电性。主要用于载重胎、乘用胎的胎面胶，及需要高强度、高耐磨的橡胶制品 N550适用于天然橡胶和各种合成橡胶，易分散，能赋予胶料较高的挺性，压出速度快，口型膨胀小，压出表面光滑。硫化胶的高温性能及导热性能良好，补强性能、弹性和复原性亦较佳。主要用于轮胎帘布胶、胎侧、内胎及压出、压延制品胶料中。 N660本品适用于各种橡胶，与半补强碳黑相比，具有较高的结构，粒子较细，在胶料中易分散，硫化胶的拉伸强度、抗撕裂强度和定伸应力较高，而变形小，生热低，弹性和耐屈扰性能良好。主要用于胎轮帘胶布、内胎、自行车、胶管、胶带、电缆、鞋类及压延制品、模型制品等。 N774适用于各种橡胶，本品是除热裂法炭黑之外的粒径最大（产品粒径为80-170nm）、结构最低的炭黑品种，多用于轮胎胎体的缓冲层和帘布层胶料、胶管、压出制品、各种工业橡胶制品，以及电线、电缆等本品在胶料中可以大量填充，其硫化胶伸长率高、生热低、弹性高、耐老化性能良好。本品亦可代替热裂法炭黑使用。 热裂解法炭黑：橡胶炭黑N990系列炭黑则采用天然气为原料，在隔绝空气的条件下无火焰燃烧，裂解生成，称热裂解法炭黑，碳黑N990其基本性能与炉法炭黑有较大区别。碳黑N990优点主要表现在：一、粒子尺寸和分布，平均粒子尺寸为280nm,氮表面积7-11平方米/克，吸磺值为10克/公斤，CTAB法表面积为9平方米/克；二、粒子聚集度很小或说结构很低，显示为许多单独的球形炭黑粒子，基他部分由为数不多的熔接粒子组成，对比
浅谈橡胶使用炭黑的局限性 现代橡胶行业起源于天然胶，发展得益于轮胎行业，作为有效的伴随材料，炭黑的作用不可忽视！然所有事物有利有弊，时至今日，炭黑的固有顽疾日益显现： 1.迁移性缺陷：在轮胎以外的多数领域，尤其是电子行业，玩具行业，卫生医药领域，体育用品行业，日常用品领域，炭黑可用可不用，甚至被限制使用；2000年左右，本人当时接触到一张原文图纸，供给日本的索尼公司电子设备的一个外形简单的不能再简单的黑色橡胶脚垫。居然要求满足迁移性规定，即用一定的负荷物品恒温加载紧密接触白色物件的橡胶制品一定的时间，不应有超过标准的颜色变异；同时快速检验的方法，用橡胶制品擦拭报纸，所产生的碎屑和划过的痕迹，不应有明显黑痕；手指甲划过，痕迹能迅速消失。时至今日，类似的标准越加规范，也被越来越多的用户作为要求提出，这个领域配方设计原则已经被很多做个类似要求产品技术人员所掌握；没做个这类要求产品的人，尤其是做个橡胶杂品出口的人，未必懂的，无论多么纯净的炭黑都是被限制使用用量的；而所谓的黑，最好是色素炭黑，基于成本，也可以使用少量N550染黑；这就颠覆了炭黑是个好东西，用浅色填料性能低下，只是降低成本的结论 2.受PAHS法规限制了在杂品的广泛性应用：做过出口橡胶制品的厂家都知道，PAHS是目前比较苛刻的技术壁垒，在轮胎行业之外，出口欧盟要相当注意这个环保标准，如果是第一类，比如潜水绑带，电动工具，切忌用炭黑，你用谁家的炭黑都是一个鬼样，保证你过不了SGS等第三方的检测；侥幸出口到了欧盟国家，尤其是德国，再喊爹爹是李刚也没辙，呵呵呵！如果要求是黑色的怎么办？方法同第一条，但区别是只能用色素炭黑，别省了； 3.对硅橡胶不适用：硅橡胶的最好补强剂是什么？相信每一个搞橡胶的都知道这个常识；需要高抗撕，高耐磨，如果按固有思维，炭黑是最好的补强剂，粒径越小的补强性能越好，耐磨越好；对不起，事实上炭黑加的越多越熟不好了；其实有时候别的材料比炭黑补强好的多；但也不一定都是气相法SiO2； 4.在氟橡胶的有限使用：氟橡胶用炭黑吗？在非高级别的，N多次公开技术交流会上，世界氟橡胶的巨头日本大金和意大利苏威公司都提供类似的大量资料和配方实例，没有直接的书面结论去禁锢你如何配方设计，但是玩过氟橡胶的人应该知道，为什么使用大粒径非补强的N990级别的炭黑综合性能比较好，而炭黑家族的其它牌号为什么不咋用；炭黑在氟橡胶的作用是什么？ 5.在轮胎行业的不足：说说轮胎，1992年米其林公开资料中宣布的绿色轮胎，倡导了一种环保的理念；90年代末一篇简讯也透露固特异公司与某公司合作研发不要炭黑不用天然胶的新型轮胎，彩色的，理论耐磨是NR的10倍，国内有识之士敏锐的意识到在传统的轮胎领域很难追赶并超越时，一个革命性的技术可能是中国轮胎行业的翻身仗，部分单位进行了一些有益的尝试，在个别领域取得了一定的效果。注意，这是不用炭黑的轮胎，为什么被奉为“万能之神的炭黑”会被弃之呢？虽然这个项目至今还没有取得根本性突破，但是不要盲从已经从炭黑轮胎赚了钱陶醉的CEO访谈，也不要对外行的领导起逆反心态，为什么不马上意识到，市场的商机在这里？研发的课题在这里呢？炭黑较高的多环芳烃含量，是顽疾，但是还没有开发完全取代炭黑的方案；轮胎行业对PAHS暂时的豁免放宽，是目前没有更好的替代方案的无可奈何而已；外行人说的彩色轮胎，轮胎巨头提出的绿色轮胎，都是对轮胎行业的一种鞭策，激励橡胶从业者去开发满足客户要求的新产品，就像当初用只能用硫磺硫
Thermax N990炭黑在丁腈橡胶中的应用 Thermax中粒子热裂解法炭黑N990是一种通过天然气裂解法生产的，具有大粒径（低比表面积）、低结构的独特的炭黑。Thermax产品在赋予产品良好的耐油、耐热和耐化学性能同时，也赋予了产品的优异的动态性能。Thermax产品大粒径、低结构特点可以使混炼胶产品具有低压缩形变、高回弹性和低滞后阻力这些橡胶固有的特性。Thermax可以被用于所有的高聚物中，通常应用于FKM、CR、NR、IIR、NBR、EPDM、HNBR、ACM和ECO混炼胶中。 热裂解法炭黑是一种非补强炭黑，经常与炉法炭黑和（或）矿质填料混合以达到降低成本和提升混炼胶指定性能的作用。当它们用在丁腈橡胶和聚氯乙烯的混炼胶中时，人们发现热裂解法炭黑可以改善产品的压缩永久变形的性能，从而改善产品的密封性能。 以下研究，由印度橡胶制造研究协会受加拿大Cancarb公司委托进行的，实验展示了用N990代替全部或者部分快速挤出N550炭黑对于三种不同绍尔A硬度（60、70和80）丁腈橡胶混炼胶的影响。 配方 (phr) Hardness 60 SH Hardness 70 SH Hardness 80 SH Hardness 70 SH(High ACN) Compound A1 A2 B1 B2 C1 C2 D 100 100 100 100 100 100 -- *NBR (JSR230SL) **NBR(JSR N -- -- -- -- -- -- 100 220S) MC sulpur 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 Stearic acid 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 Zinc Oxide 5 5 5 5 5 5 5 N 550 45 30 65 40 90 60 60 N990 -- 35 -- 55 -- 65 -- DOP 10 10 10 10 20 20 10 TDQ 1 1 1 1 1 1 1 CBS 2 2 2 2 2 2 2 TMTD 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 胶料A1 A2 B1 B2 C1 C2 D 粘度M L(1+4) @ 100° C 31 34 38 41 49 53 58 门尼焦烧时间t5 @ 125° C(min) 8.09 8.02 6.28 5.35 4.38 4.32 6.11 流变性能@ 160° C M L(lbf.inch) 4.4 4.88 5.31 5.61 7.14 6.08 6.08 M H(lbf.inch) 62.96 73.7 70.39 86 78.5 81.04 79.93 t S2(min) 2.5 2.37 2.12 1.86 1.69 1.76 1.99 t90(min) 12.2 19.93 11.4 15.62 4.74 5.86 16.76
橡胶用炭黑的分类及用途 It was last revised on January 2, 2021
橡胶用炭黑的分类及用途： 命名系统是把炭黑胶料的硫化速度和结构等因素考虑进去的，由4个系统构成。第一个字母代表英文字母代表胶料的硫化速度。N代表正常（normal）硫化速度，S代表缓慢（slow）硫化速度。后面3个字母第一字母代表炭黑氮表面积范围。第二个和第三个数字是反应不同的结构程度。（这些都是由国家标准的） N220适用于各种橡胶，耐磨性比N330高10％-20％，能赋予胶粒胶高的拉伸强度和抗撕裂强度，并有一定的导电性。主要用于载重胎、乘用胎的胎面胶，及需要高强度、高耐磨的橡胶制品 N550适用于天然橡胶和各种合成橡胶，易分散，能赋予胶料较高的挺性，压出速度快，口型膨胀小，压出表面光滑。硫化胶的高温性能及导热性能良好，补强性能、弹性和复原性亦较佳。主要用于轮胎帘布胶、胎侧、内胎及压出、压延制品胶料中。 N660本品适用于各种橡胶，与半补强碳黑相比，具有较高的结构，粒子较细，在胶料中易分散，硫化胶的拉伸强度、抗撕裂强度和定伸应力较高，而变形小，生热低，弹性和耐屈扰性能良好。主要用于胎轮帘胶布、内胎、自行车、胶管、胶带、电缆、鞋类及压延制品、模型制品等。 N774适用于各种橡胶，本品是除热裂法炭黑之外的粒径最大（产品粒径为80- 170nm）、结构最低的炭黑品种，多用于轮胎胎体的缓冲层和帘布层胶料、胶管、压出制品、各种工业橡胶制品，以及电线、电缆等本品在胶料中可以大量填充，其硫化胶伸长率高、生热低、弹性高、耐老化性能良好。本品亦可代替热裂法炭黑使用。
热裂解法炭黑：橡胶炭黑N990系列炭黑则采用天然气为原料，在隔绝空气的条件下无火焰燃烧，裂解生成，称热裂解法炭黑，碳黑N990其基本性能与炉法炭黑有较大区别。碳黑N990优点主要表现在：一、粒子尺寸和分布，平均粒子尺寸为280nm,氮表面积7-11平方米/克，吸磺值为10克/公斤，CTAB法表面积为9平方米/克；二、粒子聚集度很小或说结构很低，显示为许多单独的球形炭黑粒子，基他部分由为数不多的熔接粒子组成，对比其它品种炭黑，整体聚集度很低。物化性质：N330是应用最为广泛的高耐磨碳黑，本品的耐磨性能不如N220，但比槽法碳黑好。用途：本品主要用于轮胎胎面，帘布胶，胎侧及各种橡胶制品。用法和作用：本品是一种补强性能良好的碳黑，能赋予胶料较好的强伸性能，抗撕裂性能，耐磨性和弹性。使用本品的乘用胎的滚动损失在N300系列中仅大于N351，比其他都小，在胶料在中分散和压出性能亦好，适用于各种合成橡胶和天然橡胶。N220适用于各种橡胶，耐磨性比N330高10%-20%，能赋予胶粒胶高的拉伸强度和抗撕裂强度，并有一定的导电性。主要用于载重胎、乘用胎的胎面胶，及需要高强度、高耐磨的橡胶制品。 N234耐磨性比N220约高10%，在高苛刻度下使用，更能显示出良好的耐磨性能。主要用于高速轮胎面胶和高质量的橡胶制品。 N326在天然橡胶中具有较高的拉伸强度、抗撕裂强度、耐磨性及抗蹦裂性能。主要用于要求强度高、生热低的轮胎(包括越野胎)胎面胶，也适用于输送带、密封制品及其他高质量橡胶工业制品。 N330是一种补强性能良好的炭黑，能赋予胶粒较好的强伸性能、抗撕裂性能、耐磨性和弹性。主要用于轮胎胎面、帘布胶、胎侧及各种橡胶工业制品。 N339在胎面胶料中的补强性能、耐磨性能及抗裂口增长性能近于N220炭黑，特别适用于丁苯橡胶与顺丁胶并用体系。主要用于乘用胎、卡车胎胎面胶，输送带、胶管及各种要求耐磨性高的橡胶工业制品。 N375与N339性能基本相同，生热比N339稍低。主要用于轿车胎、载重胎及越野胎胎面胶。 N550适用于天然橡胶和各种合成橡
橡胶工业大量使用填料作配合剂，其用量仅次于橡胶耗用量。补强填料用于橡胶，不仅能提高橡胶制品的强度，而且能改善胶料的加工性能，并赋予制品良好的耐磨耗、耐撕裂、耐热、耐寒、耐油等多种性能，可延长制品的使用寿命。非补强填料用于橡胶，主要起填充增容作用，某些品种也兼有隔离、脱模或着色的作用。 1、一般要求 (1)补强填料粒子表面要有强的化学活性，能与橡胶产生良好的结合，能改善硫化胶的力学性能、耐老化性能和粘合性能。非补强填料粒子表面呈化学惰性，和橡胶不产生化学结合，不影响硫化胶的力学性能及耐候性、耐酸碱性和耐水性。 (2)有较高的化学纯度，细度要均匀，对橡胶有良好的湿润性和分散性。 (3)不易挥发，无臭、无味、无毒，有较好的贮存稳定性。 (4)用于白色、浅色和彩色橡胶制品的填料，还要求不污染，不变色。 (5)价廉易得。 2、性能要求 (1)细度：一般说，补强填料颗粒越细，比表面积越大，和橡胶接触面积也越大，补强效果越好。非补强填料颗粒越细，加入橡胶后混炼效果越好。但必须分散均匀，如分散不均匀，即使颗粒很细，混炼效果亦不好。 (2)颗粒形状与晶型：填料颗粒形状以球形较好，片形或针形填料在硫化胶拉伸时容易产生定向排列，导致永久变形增大，抗撕裂性能降低。补强填料中炭黑和白炭黑为无定形，其他填料也有结晶型的。比如硅微粉虽与白炭黑化学成分均为二氧化硅，但前者为结晶型，后者为无定型。结晶型填料又分为异轴结晶和等轴结晶两种。同轴结晶x、y、z三轴相似，各向同性。异轴结晶x、y、z三轴有显著差异，各向异性在常用非金属矿物填料中，陶土、石墨、硅藻土属异轴结晶系。碳酸钙为等轴结晶系。要求耐磨和耐撕裂性能好的橡胶制品，不宜用异轴结晶系物质作补强填料。 (3)表面性质：粉体填料混入橡胶，其粒子被橡胶分子包围，粒子表面被橡胶湿润的程度对补强效能有很大影响。不易湿润的颗粒，在橡胶中不易分散，容易结团，降低其补强效能。这种状况可以通过添加某些有助于增加湿润的物质得以改善。例如补强效能很小的碳酸钙，加入脂肪酸后，降低了表面张力，增加了湿润程度，提高了补强效果。炭黑是橡胶的主要补强填料，其成分90%～99%是元素碳，其余是少量挥发分和水分。在炭黑生产过程中，其表面吸附或结合了少量羧基、醌基、酚基、内酯基等化学基团。过去曾经认为炭黑的补强效能仅取决于其粒径(比表面积)大小及结构性，而与其表面的化学性质无关。近年来大量研究结果表明，炭黑粒子表面的化学基团在混炼过程中能与橡胶起化学反应，使结合胶增加，进而增进了硫化胶的力学性能和耐老化性能。白炭黑粒子表面化学基团与炭黑完全不同。气相法白炭黑表面含有硅醇基Si―OH，沉淀法白炭黑表面含有硅醇基Si―OH及Si<(OH)：。气相法白炭黑呈酸性，沉淀法白炭黑表面呈酸性或呈碱性。呈酸性会迟延硫化速度，呈碱性则
炭黑即碳黑（carbon black），是一种无定形碳。轻、松而极细的黑色粉末，表面积非常大，范围从10－3000m2／g，是含碳物质（煤、天然气、重油、燃料油等）在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。 炭黑按性能区分有“补强炭黑”、“导电炭黑”、“耐磨炭黑”等。炭黑可作黑色染料，用于制造中国墨、油墨、油漆等，也经常用于橡胶生产补强剂；炭黑按用途不同，通常分为色素用炭黑、橡胶用炭黑、导电碳黑和专用碳黑。 中国是世界上最早生产炭黑的国家之一。在古时候，人们焚烧动植物油、松树枝收集火烟凝成的黑灰，用来调制墨和黑色颜料。这种被称之为“炱”的黑灰就是最早的炭黑。 1912年，人们发现炭黑对橡胶具有补强作用，从此炭黑逐渐成为橡胶工业不可缺少的原材料。 炭黑一般是指碳单质微粒，一般是由于有机物燃烧不充分，其中的氢元素和氧元素转化为水，而碳元素燃烧不充分，就会脱离分子，形成炭黑。用炉黑生产工艺可得到几乎所有粒径范围的炭黑，同一品种的炭黑，其粒子大小并不完全相同，呈现一个粒径分布范围。一般来说，粒子较细的品种，粒径分布较窄。颜料黑越细，炭黑聚集体之间接触点便越多，结果它们之间内聚力越强，当把颜料黑掺入料，即开始进行始炭黑均匀分布时，则对分散要作的功便大，以把炭黑粒子分隔开来，最终达到最高的黑度和着色。 炭黑的密度有两种，一种是真密度，即由组成炭黑的元素及结构（或晶体结构）确定，在没有特别说明的情况下，炭黑的密度指真密度；另一种是倾注密度或视密度，其随炭黑的加工条件变化而不同，需经常测定。视密度主要为工程设备以及包装、贮运等容器的容积计算提供依据。 粒径小、结构高的炭黑倾注密度小。粒子小、结构高、表面纯净和表面粗糙度大的炭黑导电性好。橡胶技术网了解到，制备导电胶料时，炭黑的用量不能小于某一临界值，否则胶料中过少的炭黑不能形成导电通道或不能引发场致发射，使胶料的导电性不能达到要求。 炭黑在橡胶中的作用 1。增加橡胶制品的耐磨性和使用寿命（补强剂） 2。节约成本，一般橡胶制品都是两份胶一份炭黑（填充剂） 各品种炭黑的用途区别是什么？ 炭黑按用途分类 按照用途可把其分为两类：橡胶用炭黑、色素炭黑 1、色素用炭黑的分类 国际上根据炭黑的着色能力，通常分为三类，即高色素炭黑、中色素炭黑和低色素炭黑。这个分类系统常用三个英文字母表示。前两个字母表示着色能力，后一个表示生产方法例如：高色素槽黑： HCC（high color channel） 高色素炉黑 HCF（high color furnace） 给类色色素分类主要根据粒径和黑度进行分类。高色素槽黑（10－14nm），中色素槽黑（15－27 nm）、中色素炉黑（17－27 nm）、低色素炉黑（28－70 nm） 2、橡胶用炭黑的分类
炭黑对橡胶性能的影响 1.炭黑作为橡胶的补强剂,提高模量,断裂强度, 耐磨性等具有重要作用; 2.炭黑对橡胶的熔体剪切粘度,拉伸粘度有重要 影响,因此对加工行为有重要影响; 3.不同种类的炭黑具有不同的性质,如比表面积, 结构性等,对橡胶的影响各不相同,因此,需要考察炭黑对拉伸性能的影响.
炭黑对丁苯橡胶拉伸粘度的影响从图可见，该曲线与聚乙烯、 聚苯乙烯熔体的拉伸流动曲线 有区别，即使在最低的ε = 1.8×10-4s-1也没有稳态粘度的趋 势，反而持续上升，这是应变 硬化的结果。 不存在稳态粘度,橡胶在外 力拉伸作用下发生结晶,导致拉 伸粘度提高.
炭黑用量对丁苯橡胶拉伸流动的影响 图(a) 1.炭黑用量增加，拉伸粘度升 高， 2.在较低的伸长率下断裂。 图(b) 1.拉伸粘度随炭黑用量减小 和拉伸速率增大而降低， 2.同时随拉伸速率增大，不 同炭黑用量的胶料之间， 其粘度差别缩小，这与炭 黑用量对剪切粘度的影响 所得结果相似。这可能与 在高应变速率下炭黑网络 受破坏有关。
在炭黑用量、结构性相同的条件下，炭黑表面积对丁苯橡胶拉伸粘度的影响如图所示：从图可见，随着炭黑表面积增大(N234＞N347＞N351＞N550)，粘度增大。在炭黑用量相同，表面积相近的条件下，炭黑结构性对拉伸粘度的影响如图所示: 从图可见，随着结构性增高(N347＞N330＞ N326) ，拉伸粘度有所提高，但流动曲线形状不变。 炭黑表面积和结构性对丁苯橡胶拉伸流动的影响1.从上述结果可见，表面积大的炭黑，其胶料在拉伸流动过程中易产生我们需要 的应变硬化效应，而结构性的改变，对应变硬化效应影响很小。据此，科顿等建议，‘采用结构性较低而表面积较大的炭黑(如低拉伸中超耐磨炉黑N231)较好。 2.因为结构性低，有效体积较小，剪切粘度较低，而表面积较大(粒径小)则拉伸应 变硬化效应较强。这样的混炼胶对某些加工过程有利．
橡胶用炭黑的分类及用途： 命名系统是把炭黑胶料的硫化速度和结构等因素考虑进去的，由4个系统构成。第一个字母代表英文字母代表胶料的硫化速度。N代表正常（normal）硫化速度，S代表缓慢（slow）硫化速度。后面3个字母第一字母代表炭黑氮表面积范围。第二个和第三个数字是反应不同的结构程度。（这些都是由国家标准的） N220适用于各种橡胶，耐磨性比N330高10％-20％，能赋予胶粒胶高的拉伸强度和抗撕裂强度，并有一定的导电性。主要用于载重胎、乘用胎的胎面胶，及需要高强度、高耐磨的橡胶制品 N550适用于天然橡胶和各种合成橡胶，易分散，能赋予胶料较高的挺性，压出速度快，口型膨胀小，压出表面光滑。硫化胶的高温性能及导热性能良好，补强性能、弹性和复原性亦较佳。主要用于轮胎帘布胶、胎侧、内胎及压出、压延制品胶料中。 N660本品适用于各种橡胶，与半补强碳黑相比，具有较高的结构，粒子较细，在胶料中易分散，硫化胶的拉伸强度、抗撕裂强度和定伸应力较高，而变形小，生热低，弹性和耐屈扰性能良好。主要用于胎轮帘胶布、内胎、自行车、胶管、胶带、电缆、鞋类及压延制品、模型制品等。 N774适用于各种橡胶，本品是除热裂法炭黑之外的粒径最大（产品粒径为80-170nm）、结构最低的炭黑品种，多用于轮胎胎体的缓冲层和帘布层胶料、胶管、压出制品、各种工业橡胶制品，以及电线、电缆等本品在胶料中可以大量填充，其硫化胶伸长率高、生热低、弹性高、耐老化性能良好。本品亦可代替热裂法炭黑使用。 热裂解法炭黑：橡胶炭黑N990系列炭黑则采用天然气为原料，在隔绝空气的条件下无火焰燃烧，裂解生成，称热裂解法炭黑，碳黑N990其基本性能与炉法炭黑有较大区别。碳黑N990优点主要表现在：一、粒子尺寸和分布，平均粒子尺寸为280nm,氮表面积7-11平方米/克，吸磺值为10克/公斤，CTAB法表面积为9平方米/克；二、粒子聚集度很小或说结构很低，显示为许多单独的球形炭黑粒子，基他部分由为数不多的熔接粒子组成，对比其它品种炭黑，整体聚集度很低。 物化性质：N330是应用最为广泛的高耐磨碳黑，本品的耐磨性能不如N220，但比槽法碳黑好。 用途：本品主要用于轮胎胎面，帘布胶，胎侧及各种橡胶制品。 用法和作用：本品是一种补强性能良好的碳黑，能赋予胶料较好的强伸性能，抗撕裂性能，耐磨性和弹性。使用本品的乘用胎的滚动损失在N300系列中仅大于N351，比其他都小，在胶料在中分散和压出性能亦好，适用于各种合成橡胶和天然橡胶。 N220适用于各种橡胶，耐磨性比N330高10%-20%，能赋予胶粒胶高的拉伸强度和抗撕裂强度，并有一定的导电性。主要用于载重胎、乘用胎的胎面胶，及需要高强度、高耐磨的橡胶制品。 N234耐磨性比N220约高10%，在高苛刻度下使用，更能显示出良好的耐磨性能。主要用于高速轮胎面胶和高质量的橡胶制品。 N326在天然橡胶中具有较高的拉伸强度、抗撕裂强度、耐磨性及抗蹦裂性能。主要用于要求强度高、生热低的轮胎(包括越野胎)胎面胶，也适用于输送带、密封制品及其他高质量橡胶工业制品。 N330是一种补强性能良好的炭黑，能赋予胶粒较好的强伸性能、抗撕裂性能、耐磨性和弹性。主要用于轮胎胎面、帘布胶、胎侧及各种橡胶工业制品。
橡胶用炭黑的分类及用 途 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
橡胶用炭黑的分类及用途： 命名系统是把炭黑胶料的硫化速度和结构等因素考虑进去的，由4个系统构成。第一个字母代表英文字母代表胶料的硫化速度。N代表正常（normal）硫化速度，S代表缓慢（slow）硫化速度。后面3个字母第一字母代表炭黑氮表面积范围。第二个和第三个数字是反应不同的结构程度。（这些都是由国家标准的） N220适用于各种橡胶，耐磨性比N330高10％-20％，能赋予胶粒胶高的拉伸强度和抗撕裂强度，并有一定的导电性。主要用于载重胎、乘用胎的胎面胶，及需要高强度、高耐磨的橡胶制品 N550适用于天然橡胶和各种合成橡胶，易分散，能赋予胶料较高的挺性，压出速度快，口型膨胀小，压出表面光滑。硫化胶的高温性能及导热性能良好，补强性能、弹性和复原性亦较佳。主要用于轮胎帘布胶、胎侧、内胎及压出、压延制品胶料中。 N660本品适用于各种橡胶，与半补强碳黑相比，具有较高的结构，粒子较细，在胶料中易分散，硫化胶的拉伸强度、抗撕裂强度和定伸应力较高，而变形小，生热低，弹性和耐屈扰性能良好。主要用于胎轮帘胶布、内胎、自行车、胶管、胶带、电缆、鞋类及压延制品、模型制品等。 N774适用于各种橡胶，本品是除热裂法炭黑之外的粒径最大（产品粒径为80- 170nm）、结构最低的炭黑品种，多用于轮胎胎体的缓冲层和帘布层胶料、胶管、压出制品、各种工业橡胶制品，以及电线、电缆等本品在胶料中可以大量填充，其硫化胶伸长率高、生热低、弹性高、耐老化性能良好。本品亦可代替热裂法炭黑使用。
热裂解法炭黑：橡胶炭黑N990系列炭黑则采用天然气为原料，在隔绝空气的条件下无火焰燃烧，裂解生成，称热裂解法炭黑，碳黑N990其基本性能与炉法炭黑有较大区别。碳黑N990优点主要表现在：一、粒子尺寸和分布，平均粒子尺寸为280nm,氮表面积7-11平方米/克，吸磺值为10克/公斤，CTAB法表面积为9平方米/克；二、粒子聚集度很小或说结构很低，显示为许多单独的球形炭黑粒子，基他部分由为数不多的熔接粒子组成，对比其它品种炭黑，整体聚集度很低。 物化性质：N330是应用最为广泛的高耐磨碳黑，本品的耐磨性能不如N220，但比槽法碳黑好。 用途：本品主要用于轮胎胎面，帘布胶，胎侧及各种橡胶制品。 用法和作用：本品是一种补强性能良好的碳黑，能赋予胶料较好的强伸性能，抗撕裂性能，耐磨性和弹性。使用本品的乘用胎的滚动损失在N300系列中仅大于N351，比其他都小，在胶料在中分散和压出性能亦好，适用于各种合成橡胶和天然橡胶。 N220适用于各种橡胶，耐磨性比N330高10%-20%，能赋予胶粒胶高的拉伸强度和抗撕裂强度，并有一定的导电性。主要用于载重胎、乘用胎的胎面胶，及需要高强度、高耐磨的橡胶制品。 N234耐磨性比N220约高10%，在高苛刻度下使用，更能显示出良好的耐磨性能。主要用于高速轮胎面胶和高质量的橡胶制品。
填料在橡胶产品的作用及用量橡胶工业大量使用填料作配合剂，其用量仅次于橡胶耗用量。补强填料用于橡胶，不仅能提高橡胶制品的强度，而且能改善胶料的加工性能，并赋予制品良好的耐磨耗、耐撕裂、耐热、耐寒、耐油等多种性能，可延长制品的使用寿命。非补强填料用于橡胶，主要起填充增容作用，某些品种也兼有隔离、脱模或着色的作用。 橡胶产品对填料的要求 1、一般要求 (1)补强填料粒子表面要有强的化学活性，能与橡胶产生良好的结合，能改善硫化胶的力学性能、耐老化性能和粘合性能。非补强填料粒子表面呈化学惰性，和橡胶不产生化学结合，不影响硫化胶的力学性能及耐候性、耐酸碱性和耐水性。 (2)有较高的化学纯度，细度要均匀，对橡胶有良好的湿润性和分散性。 (3)不易挥发，无臭、无味、无毒，有较好的贮存稳定性。 (4)用于白色、浅色和彩色橡胶制品的填料，还要求不污染，不变色。 (5)价廉易得。 2、性能要求 (1)细度：一般说，补强填料颗粒越细，比表面积越大，和橡胶接触面积也越大，补强效果越好。非补强填料颗粒越细，加入橡胶后
混炼效果越好。但必须分散均匀，如分散不均匀，即使颗粒很细，混炼效果亦不好。 (2)颗粒形状与晶型：填料颗粒形状以球形较好，片形或针形填料在硫化胶拉伸时容易产生定向排列，导致永久变形增大，抗撕裂性能降低。补强填料中炭黑和白炭黑为无定形，其他填料也有结晶型的。比如硅微粉虽与白炭黑化学成分均为二氧化硅，但前者为结晶型，后者为无定型。结晶型填料又分为异轴结晶和等轴结晶两种。同轴结晶x、y、z三轴相似，各向同性。异轴结晶x、y、z三轴有显著差异，各向异性在常用非金属矿物填料中，陶土、石墨、硅藻土属异轴结晶系。碳酸钙为等轴结晶系。要求耐磨和耐撕裂性能好的橡胶制品，不宜用异轴结晶系物质作补强填料。 (3)表面性质：粉体填料混入橡胶，其粒子被橡胶分子包围，粒子表面被橡胶湿润的程度对补强效能有很大影响。不易湿润的颗粒，在橡胶中不易分散，容易结团，降低其补强效能。这种状况可以通过添加某些有助于增加湿润的物质得以改善。例如补强效能很小的碳酸钙，加入脂肪酸后，降低了表面张力，增加了湿润程度，提高了补强效果。 炭黑是橡胶的主要补强填料，其成分90％～99％是元素碳，其余是少量挥发分和水分。在炭黑生产过程中，其表面吸附或结合了少量羧基、醌基、酚基、内酯基等化学基团。过去曾经认为炭黑的补强效能仅取决于其粒径(比表面积)大小及结构性，而与其表面的化学性质无关。近年来大量研究结果表明，炭黑粒子表面的化学基团在混炼