ASTM標(biāo)準炭(tàn)黑(hēi)粒子(zǐ)不僅以原(yuán)生(shēng)粒(lì)子(zǐ)形式(shì)存在,而(ér)且在生產熔結成(chéng)凝(níng)聚體。這種凝聚(jù)體是由(yóu)原(yuán)生粒(lì)子(zǐ)經(jīng)化(huà)學鍵結合(hé)。在(zài)凝聚過程中,由(yóu)大量鏈枝(zhī)的原生凝聚(jù)體構成(chéng)的(dí)炭黑稱(chēng)為(wéi)高(gāo)結構(gòu)炭(tàn)黑。而原(yuán)生凝聚體(tǐ)由較(jiào)少鏈枝原(yuán)生(shēng)粒(lì)子(zǐ)組成(chéng)的炭(tàn)黑,則(zé)稱為(wéi)低結構(gòu)炭(tàn)黑(hēi)。
ASTM標準炭黑的生產工(gōng)藝有爐法(fǎ),噴(pēn)霧(wù)法,燈(dēng)煙(yān)法,槽法(fǎ),滾筒(tǒng)法,混氣(qì)法(fǎ),熱(rè)裂(liè)法,乙(yǐ)炔(quē)法(fǎ)和(hé)等離子(zǐ)體法(fǎ),其中(zhōng)爐(lú)法(fǎ),噴霧(wù)法(fǎ),燈煙法,槽(cáo)法,滾(gǔn)筒(tǒng)法(fǎ),混(hùn)氣(qì)法為(wéi)不*燃燒(shāo)法(fǎ),熱裂法(fǎ),乙炔(quē)法和(hé)等離(lí)子體法(fǎ)為熱(rè)裂解(jiě)法。目前燈(dēng)煙法(fǎ)炭黑(hēi)主(zhǔ)要(yào)用(yòng)作塗(tú)料著(zhuó)色劑,滾(gǔn)筒(tǒng)法和混氣(qì)法(fǎ)炭黑主要用於油(yóu)漆和(hé)油(yóu)墨(mò)用(yòng)色素(sù)炭(tàn)黑(hēi),乙炔(quē)法(fǎ)炭黑(hēi)主要用於(yú)幹(gān)電(diàn)池生(shēng)產(chǎn),其他生(shēng)產工(gōng)藝方法均(jūn)在(zài)生(shēng)產橡膠用(yòng)炭(tàn)黑(hēi)中應用(yòng)。
ASTM標(biāo)準炭黑(hēi)的(dí)形態(tài):
炭黑由(yóu)碳組(zǔ)成,但通常被定為無機(jī)顏料(liào)類(lèi)。炭(tàn)黑是烴類經(jīng)氣相不(bù)*燃(rán)燒或熱(rè)裂解而成(chéng)的黑色粉末狀物質。由(yóu)於生(shēng)產工藝(yì)的(dí)不同(tóng),通過不同的工藝條件(jiàn)可得(dé)到各種(zhǒng)性質(zhì)不同的產品。
1)ASTM標準炭(tàn)黑的(dí)微(wēi)觀構造
炭黑(hēi)粒子(zǐ)具有微(wēi)晶結構(gòu),在炭(tàn)黑(hēi)中,碳(tàn)原(yuán)子的排列方(fāng)式類似於石(shí)墨,組(zǔ)成六(liù)角形平麵(miàn),通(tōng)常 3~5個這樣(yàng)的(dí)層麵組(zǔ)成一個微晶(jīng),由於炭黑(hēi)微晶(jīng)的每(měi)個(gè)石(shí)墨(mò)層(céng)麵(miàn)中,碳原子(zǐ)的排列是有序(xù)的,而相(xiāng)鄰層(céng)麵間碳原子的(dí)排列又是無(wú)序的,所以(yǐ)又叫(jiào)準(zhǔn)石墨晶(jīng)體。
2)炭(tàn)黑的粒(lì)徑(jìng)
顏(yán)料ASTM標(biāo)準炭(tàn)黑的(dí)粒子細度(dù)可低至5 nm,一般(bān)說來,炭(tàn)黑(hēi)粒(lì)子不是(shì)孤立(lì)存在(zài)的(dí),而是(shì)多個(gè)粒(lì)子通過碳(tàn)晶(jīng)層互相穿插,形(xíng)成(chéng)鏈(liàn)枝(zhī)狀。不同生產工藝(yì)可得到(dào)粒徑範圍(wéi)極(jí)廣的(dí)炭(tàn)黑粒子(zǐ),燈黑(hēi)生產工藝得到的產品(pǐn)相(xiāng)對(duì)粗糙,而氣黑(hēi)生產(chǎn)工藝(yì)可(kě)得(dé)到精細(xì)的產(chǎn)品。
用爐(lú)黑生(shēng)產工(gōng)藝(yì)可(kě)得到幾(jī)乎所有粒徑範(fàn)圍(wéi)的(dí)炭(tàn)黑,同一(yī)品種的炭(tàn)黑,其(qí)粒子(zǐ)大(dà)小並(bìng)不*相(xiāng)同(tóng),呈(chéng)現(xiàn)一個粒(lì)徑分(fēn)布範圍(wéi)。一般來說(shuō),粒(lì)子較(jiào)細(xì)的品種(zhǒng),粒徑分布較窄。
ASTM標(biāo)準(zhǔn)炭黑總(zǒng)量(liáng)的90%~95%用於工業(yè)橡(xiàng)膠(jiāo),其消(xiāo)耗(hào)用量(liáng)約為橡膠消(xiāo)耗(hào)用(yòng)量的(dí)40%~50%。炭黑不僅能(néng)提(tí)高橡(xiàng)膠(jiāo)製(zhì)品(pǐn)的(dí)強(qiáng)度(dù),而(ér)且能改(gǎi)善(shàn)膠(jiāo)料的加(jiā)工性能,並賦(fù)予製品以(yǐ)耐磨耗,耐(nài)撕裂,耐(nài)熱(rè),耐寒,耐油以(yǐ)及某些特(tè)殊性能(néng),使ASTM標準(zhǔn)炭黑(hēi)的使用(yòng)壽(shòu)命延(yán)長(cháng)。