ASTM標(biao)準炭(tan)黑粒子不僅(jin)以原生粒子形式(shi)存在,而(er)且(qie)在生(sheng)產(chan)熔結(jie)成(cheng)凝聚(ju)體(ti)。這種凝聚(ju)體(ti)是(shi)由原生粒子經(jing)化學鍵(jian)結(jie)合(he)。在凝聚(ju)過程(cheng)中,由大(da)量鏈(lian)枝的原生凝聚(ju)體(ti)構(gou)成(cheng)的炭(tan)黑稱(cheng)為(wei)高結構(gou)炭黑。而(er)原生凝聚(ju)體(ti)由較少(shao)鏈(lian)枝原生粒子組成(cheng)的炭(tan)黑,則(ze)稱(cheng)為(wei)低結(jie)構(gou)炭黑。
ASTM標(biao)準炭(tan)黑的生(sheng)產(chan)工藝有爐法(fa)、噴霧法(fa)、燈煙(yan)法(fa)、槽法(fa)、滾筒法(fa)、混氣(qi)法(fa)、熱(re)裂法(fa)、乙炔(que)法(fa)和等(deng)離子體(ti)法(fa),其中爐法(fa)、噴霧法(fa)、燈煙(yan)法(fa)、槽法(fa)、滾筒法(fa)、混氣(qi)法(fa)為(wei)不*燃(ran)燒法(fa),熱(re)裂法(fa)、乙炔(que)法(fa)和等(deng)離子體(ti)法(fa)為(wei)熱(re)裂解(jie)法(fa)。目前燈煙(yan)法(fa)炭黑主(zhu)要(yao)用(yong)作塗(tu)料著色(se)劑(ji),滾筒法(fa)和混氣(qi)法(fa)炭黑主(zhu)要(yao)用(yong)於(yu)油(you)漆(qi)和油(you)墨(mo)用(yong)色(se)素炭(tan)黑,乙(yi)炔法(fa)炭黑主(zhu)要(yao)用(yong)於(yu)幹(gan)電(dian)池生產(chan),其他(ta)生(sheng)產(chan)工藝方法(fa)均在生(sheng)產(chan)橡膠(jiao)用(yong)炭(tan)黑中應(ying)用(yong)。
ASTM標(biao)準炭(tan)黑的形態:
炭黑由碳(tan)組成(cheng),但通(tong)常(chang)被(bei)定為(wei)無機顏料類。炭黑是(shi)烴(ting)類經(jing)氣(qi)相不*燃(ran)燒或(huo)熱(re)裂解(jie)而(er)成(cheng)的黑色(se)粉末(mo)狀物質。由於(yu)生(sheng)產(chan)工藝的不同,通(tong)過不同的工藝條件可得(de)到各(ge)種性(xing)質不同的產(chan)品。
1)ASTM標(biao)準炭(tan)黑的微(wei)觀構(gou)造
炭黑粒子具(ju)有(you)微(wei)晶(jing)結(jie)構(gou),在炭(tan)黑中,碳原子的排列(lie)方(fang)式(shi)類似於(yu)石墨(mo),組成(cheng)六(liu)角(jiao)形平面,通(tong)常(chang) 3~5個這樣(yang)的層(ceng)面組成(cheng)壹(yi)個微晶(jing),由於(yu)炭(tan)黑微(wei)晶(jing)的每(mei)個石墨(mo)層(ceng)面中,碳原子的排列(lie)是(shi)有序的,而(er)相鄰層(ceng)面間(jian)碳(tan)原子的排列(lie)又(you)是無(wu)序的,所(suo)以又(you)叫(jiao)準(zhun)石墨(mo)晶(jing)體(ti)。
2)炭(tan)黑的粒徑
顏料ASTM標(biao)準炭(tan)黑的粒子細度(du)可低至(zhi)5 nm,壹(yi)般說(shuo)來(lai),炭黑粒子不是孤(gu)立存在的,而(er)是多個粒子通(tong)過碳(tan)晶(jing)層(ceng)互相穿插,形成(cheng)鏈(lian)枝狀。不同生(sheng)產(chan)工藝可得(de)到粒徑範(fan)圍(wei)極(ji)廣的炭(tan)黑粒子,燈黑生(sheng)產(chan)工藝得(de)到的產(chan)品相對(dui)粗(cu)糙(cao),而(er)氣(qi)黑生(sheng)產(chan)工藝可得(de)到精(jing)細的產(chan)品。
用(yong)爐(lu)黑生(sheng)產(chan)工藝可得(de)到幾乎所有粒徑範(fan)圍(wei)的炭(tan)黑,同(tong)壹(yi)品種的炭(tan)黑,其(qi)粒子大小並不*相同,呈現壹(yi)個粒徑分布範(fan)圍(wei)。壹(yi)般來(lai)說(shuo),粒子較細的品(pin)種,粒徑分布較窄。
ASTM標(biao)準炭(tan)黑總量的90%~95%用(yong)於(yu)工業橡膠(jiao),其消(xiao)耗用(yong)量(liang)約(yue)為(wei)橡膠(jiao)消耗(hao)用(yong)量(liang)的40%~50%。炭(tan)黑不僅(jin)能提高橡膠(jiao)制品(pin)的強(qiang)度(du),而(er)且(qie)能改(gai)善(shan)膠(jiao)料的加(jia)工性(xing)能,並(bing)賦(fu)予制(zhi)品以(yi)耐(nai)磨(mo)耗(hao)、耐(nai)撕裂(lie)、耐(nai)熱(re)、耐(nai)寒、耐(nai)油(you)以(yi)及(ji)某(mou)些(xie)特殊性(xing)能,使(shi)ASTM標(biao)準炭(tan)黑的使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)延(yan)長(chang)。