热裂法炭黑N990-天然气生产大粒径、高纯度炭黑

     热裂法炭黑N990是一种不连续的炭黑制造方法，每条生产线设置2个内衬耐火材料的反应炉。生产时，先在一个反应炉内通入天然气和空气并燃烧，待反应炉达到一定温度后停止通入空气，使天然气在隔绝空气的条件下热裂解生成炭黑。在该反应炉进行裂解反应时另一个反应炉天然气开始燃烧预热。每个反应炉均在完成裂解反应且温度降到一定程度后再燃烧加热，如此循环生产。生产出的炭黑与烟气混合物经喷水冷却，然后将收集到的炭黑进行造粒处理。以天然气、焦炉气或重质液态烃为原料，在无氧、无焰的情况下，经高温热解生成炭黑，称为热裂黑。它是炭黑品种谱系中比表面积最低的一类，氮吸附比表面积6～14m2/g，粒径130～470nm。其含氧量和结构都很低。这类炭黑实际上没有结构。基本上以单个球形粒子存在。

    热裂黑主要有三个品种：中热裂黑、不污染的中热裂黑和细热裂黑。中热裂黑的氮吸附比表面积为6～10m2/g，细热裂黑则为10～14m2/g。

    热裂法炭黑是粒子最大、结构最低的炭黑品种。热裂法炭黑填充的胶料强伸性能较低，但弹性高、硬度和生热低、电导率小，且热裂法炭黑的填充量大，其适用于轨枕垫等要求弹性高、生热低和绝缘性能好的橡胶制品。另外，热裂法炭黑的碳含量大和纯度高，可用于硬质合金、碳素制品的生产。

    天然气热裂解法炭黑是天然气隔绝空气加热到1300℃裂解生成，是由大量球形、椭圆形炭和少量熔接粒子组成，具有粒径大、比表面积小、结构低、容易分散、流动性好、高填充量等特点。因其表面活性低，故也称为非补强性炭黑，是一种在轮胎气密层、胶管、胶带、油封、氟胶制品中应用较为广泛的炭黑品种之一。

    根据比表面积,热裂解法炭黑分成N800或N900系列炭黑,而炉法炭黑则是从N100至N700系列。热裂解法炭黑在炭黑中具有最大的粒子尺寸(平均直径为240-320NM),其比表面积最低,仅为7-11m2 /G。相对而言,炉法炭黑粒径比热裂解法炭黑小三至二十倍(其平均直径为15-80NM), 其比表面积为27-145m2 /G。

    热裂解法炭黑对邻苯二甲酸二丁酯(DBPA)吸收值在各种炭黑中是最小的,数值在32-47ml/100G之间,这表明其粒子的聚集度很小或者说结构很低。热裂解法炭黑在电子显微图上显示为许多单独的球形炭黑粒子,聚集度很小,由为数不多的熔接粒子组成。

    生产热裂解法炭黑的反应时间要比炉法炭黑的长,再加上天然气热裂解所需要的高温(1300℃),使得热裂解法炭黑的石墨层平面变得十分有序,以致只有层平面的表面才露在粒子表面。层平面边缘的不饱和炭键没有暴露在外,因此热裂解法炭黑就没有与高弹体发生反应的反应部位,且不象炉法炭黑含有增加表面活性的有机官能团。