炭黑在橡胶工业上的应用- 橡胶用炭黑类型划分

对炭黑稍有了解的人都知道炭黑按性能区分有“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，也可以应用于化学纤维和塑料……其实，炭黑用量最多的行业还是橡胶行业，那么炭黑在橡胶中应用的知识有哪些呢?

一、什么是橡胶炭黑

橡胶炭黑即橡胶用炭黑，它并不是一个严格意义上的概念，而只是主要用在橡胶制品中，具有一些可以统计的、标准化的特性的一类炭黑产品，是一个相对特种炭黑(用于油墨、涂料等)而言的概念。但并非说橡胶炭黑就只能用在橡胶制品上，实际上很多塑料制品等产品中，也利用橡胶炭黑着色性能进行产品加工。

二、炭黑在橡胶工业上的应用

炭黑产业网综合查阅资料发现：橡胶工业所用的炭黑约占整个炭黑产量的90%以上。主要用于各种类型的轮胎，如汽车轮胎、拖拉机轮胎、飞机轮胎、力车胎、自行车胎等。每制造一条普通的汽车外胎，就需要10公斤左右的炭黑。在橡胶用炭黑中，约有四分之三以上的炭黑用于轮胎的制造，其余则用于其他橡胶制品，如胶带、胶管、胶鞋等。在橡胶制品工业中，炭黑的消耗量约占橡胶消耗量的40～50%。

炭黑在橡胶中的用量之所以这样多，是由于它具有优异的所谓“补强”能力。炭黑的这种“补强”能力早在1914年就首先在天然胶中发现。现在已经证实，对于合成橡胶，炭黑的补强能力起着更加重要的作用。炭黑补强的最重要的标志是改进轮胎胎面的磨耗性能，配合30%补强炭黑的轮胎可以行驶4.8～6.4万公里;而填充等量的惰性或非补强性填充剂代替炭黑，其行驶里程仅为4800公里。除此以外，补强的炭黑还能提高橡胶制品的抗张强度和抗撕裂强度等物理机械性能。比如，在天然胶或氯丁胶等结晶性橡胶中加入补强炭黑比未加入炭黑的硫化胶的抗张强度可以提高1～1.7倍左右;在丁苯胶或丁腈胶等非结晶橡胶中则可提高到4～12倍左右。

　炭黑在橡胶工业上的应用占比：

在橡胶工业中，要根据制品的用途和使用条件不同，确定炭黑品种及其配合量。例如，对于轮胎胎面，首先要考虑耐磨性，因此需要高补强性炭黑，如超耐磨炉黑、中超耐磨炉黑或高耐磨炉黑等;而胎面和胎体胶料则要求滞后损失最小、生热低的炭黑。

轮胎各部位：

三、 橡胶用炭黑类型划分

橡胶用炭黑—橡胶用炭黑原来是按粒径大小来分类的，但后来改为按氮表面积分类。此外，命名时把炭黑颜料的硫化速度和结构等因素也考虑进去了，由4个系统构成。第一个英文字母代表胶料的硫化速度，以N代表正常硫化速度，S代表缓慢硫化速度。后面3个为阿拉伯数字。第一个数字代表炭黑氮表面积范围，共列为0~9个等级。第二和第三个数字则由美国材料试验协会负责炭黑和术语的D24.41委员会指定的，反映不同的结构程度，也就是炭黑大概的高低结构确定的，有一定的任意性。相对而言，数字越大，结构越高。

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而积范围。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)

　下面是总结的不同型号的炭黑应用：

N330是应用最为广泛的高耐磨型炉黑。本品耐磨性比中超耐磨系列炭黑稍差，但优于槽法炭黑。本品用于轮胎胎面、帘布胶、胎侧及各种橡胶工业制品。本品是一种补强性能良好的炭黑，能赋予胶料较好的拉伸性能、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，比其他品种都小，在胶料中分散和压出性能也好，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。

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、弹性和复原性亦较住，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、抗撕裂强度和定仲应力较高，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，木品是除热裂法炭黑之外的粒径最大(产品粒径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，其硫化胶仲长率高、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。

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。主要用于高速轮胎而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。

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，特別适用于丁苯橡胶与顺丁并用体系。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。在胶料中大量配合木品，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(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。

四、橡胶炭黑用量的选择

橡胶炭黑具有很强的补强作用，所以运用在橡胶制品中可以增强橡胶的耐磨性和抗滑性，因此橡胶炭黑已经广泛应用于橡胶制品中，尤其是在汽车轮胎上的应用，当然了凡事都会有量的限制，橡胶与炭黑要有很好的比例，才能发挥出最大的效果，并不是在制作橡胶的过程中添加越多的橡胶炭黑就越好，如果橡胶炭黑的量添加过多，反而会起到反作用使它的强度下降，所以问题就来了，到底要在橡胶里添加多少的橡胶炭黑才能达到我们最满意，最完美的效果呢?下面炭黑产业网的小编就为大家详细讲一讲。