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1、基本概念

補(bǔ)強(qiáng)劑：指能提高橡膠制品物理機(jī)械性能的填料。

填充劑：指能增加橡膠制品的容積，降低含膠率，降低成本的填料。

2、填料的分類

按作用分：補(bǔ)強(qiáng)劑、填充劑

按顏色分：黑色填料、非黑色填料

按來源分：有機(jī)填料、無機(jī)填料

按形狀分：粒狀填料、樹脂填料、纖維填料

第一節(jié)  炭黑的品種和分類

炭黑品種有40多種。

按作用分：硬質(zhì)炭黑（粒徑40nm以下，補(bǔ)強(qiáng)性高）；軟質(zhì)炭黑（粒徑40nm以上，補(bǔ)強(qiáng)性低）。按制法分：槽法炭黑、爐法炭黑、熱裂法炭黑、新工藝炭黑

一、接觸法炭黑（槽黑，呈酸性，補(bǔ)強(qiáng)性大，屬硬質(zhì)炭黑）

以冷卻的金屬成非金屬為接觸面，從原料氣的火焰中將煙氣冷卻收集而成。

主要品種：

（1）天然氣槽黑（以天然氣為原料）PH較低。

易混槽黑EPC，ASTM標(biāo)號為S300

可混槽黑MPC，ASTM標(biāo)號為S301

（2）混氣炭黑

（3）輥筒炭黑

（4）導(dǎo)電槽法炭黑CC，粒子粗，電阻很小。

基本性質(zhì)：

（1）粒子較細(xì)（粒徑范圍30nm左右，）對NR的補(bǔ)強(qiáng)作用大，強(qiáng)伸性能、抗撕裂性能和抗割性能好，

（2）含氧量高（帶有較多的含氧基團(tuán)）呈酸性，遲延硫化作用，因酸性助劑對促進(jìn)劑有吸附作用，

（3）主要用于NR中，制胎胎面膠，合成膠中少用。

二、油基爐法炭黑（堿性，具高補(bǔ)強(qiáng)性，硬質(zhì)炭黑）

也稱油爐黑或爐黑，是以原料油為原料。在特制的爐中進(jìn)行燃燒，然后將煙氣經(jīng)噴水冷卻而得，（因吸收了水中的鹽類，呈堿性）

主要品種：

（1）超耐磨炭黑  SAF（supper abrasion furnace black），ASTM標(biāo)號為N110

粒子細(xì)，補(bǔ)強(qiáng)效果好，但不易分散，工藝性能差。

（2）中超耐磨爐黑 ISAF（Intermediate super abrasion furnace black），ASTM標(biāo)號為N220

高結(jié)構(gòu)中超耐磨爐黑   HS-ISAF，ASTM標(biāo)號為N242

低結(jié)構(gòu)中超耐磨爐黑   LS-ISAF，ASTM標(biāo)號為N219

（3）高耐磨爐黑  HAF（High abrasion furnace black），ASTM標(biāo)號為N330

高結(jié)構(gòu)高耐磨爐黑 HS-HAF，ASTM標(biāo)號為N347

低結(jié)構(gòu)高耐磨爐黑 LS-HAF，ASTM標(biāo)號為N326

基本性質(zhì)

圖片粒子細(xì)，為高補(bǔ)強(qiáng)性的硬度炭黑，

圖片對合成橡膠很適用（對NR也適用）

圖片含水量氧量少，呈堿性，起促進(jìn)硫化的作用

圖片廣泛用于要求耐磨性好的制品，如輪胎胎面膠

三、氣基爐法炭黑（瓦斯?fàn)t法炭黑，補(bǔ)強(qiáng)性小，稱為軟質(zhì)炭黑）

以天然氣及一定比例空氣在爐內(nèi)進(jìn)行不完全燃燒而得。

1.快壓出爐黑  FEF（Fast Extruding Furnace black），ASTM標(biāo)號為N550

粒子較前面粗，有別于混煉壓出工藝，用于內(nèi)胎膠

2.細(xì)粒子爐黑  FF（Fine Furnace black），ASTM標(biāo)號為N440

結(jié)構(gòu)性較低，能提高膠料的彈性和耐屈撓性。

3.通用爐黑  GPF（General purpose furnace black），ASTM標(biāo)號為N660

粒子較大，兼有加工性能好，高定伸，高彈性、生熱小等特點(diǎn)。

4.高定伸爐黑  HMF（High modulus furnace black），ASTM標(biāo)號為N601

提高膠料的定伸應(yīng)力，補(bǔ)強(qiáng)性高于SRF，但低于GPF

5.半補(bǔ)強(qiáng)爐黑 SRF（Semi-reinforcing furnace black），ASTM標(biāo)號為N754（低結(jié)構(gòu)）、N765（高結(jié)構(gòu)）

粒子較大，加工生熱小，賦予硫化膠料彈性高、伸長率大，耐屈撓性以及粘著性能好。用于內(nèi)胎、膠管時(shí)，填充量可大些。

四、熱裂法和其它類型炭黑（軟質(zhì)炭黑，基本無補(bǔ)強(qiáng)作用）

1.細(xì)粒子熱裂法爐黑  FT（Fine thermal black），ASTM標(biāo)號為N880

適用于NR及合成膠中，常用于內(nèi)胎。

2.中粒子熱裂法爐黑  MT（Medium thermal black），ASTM標(biāo)號為N990

適用于NR及合成膠中，多用于模壓制品，特別適用于耐油制品。

以上兩種粒徑較大，幾乎無補(bǔ)強(qiáng)作用，多作為廉價(jià)的填料使用，適用于壓出制品及機(jī)械強(qiáng)度要求不高的制品。

3.導(dǎo)電爐黑  CF（Conductive furnace black），ASTM標(biāo)號為N293

4.乙炔炭黑  ACET（Acetylene black）

粒徑中等，為所有炭黑中結(jié)構(gòu)性最高。

5.新工藝炭黑

以爐法生產(chǎn)為基礎(chǔ)，經(jīng)改善工藝性能而制得。

多用爐黑MPF（Multi-purpose furnace black）

全用爐黑APF（All-purpose furnace black）

超易操作爐黑SPF（Super processing furnace black）。

特點(diǎn)為粒徑小，粒徑分布窄，表面光滑，加工工藝性能好，補(bǔ)強(qiáng)輪胎側(cè)內(nèi)胎及其他工業(yè)制品。

例題分析：在配制合成膠胎面時(shí)應(yīng)選用何種炭黑，為什么？

（1）胎面膠要求：機(jī)械強(qiáng)度高、耐磨性好，彈性好，有一定的耐熱、耐老化性，合成膠自補(bǔ)強(qiáng)性差，應(yīng)選用補(bǔ)強(qiáng)性大的炭黑（硬質(zhì)炭黑），爐黑中SAF粒子太細(xì)，不易分散，加工性能不好，而ISAF、HAF料合適，槽黑對合成膠補(bǔ)強(qiáng)性不大。

（2）若是NR胎面，由于槽里MPC、EPC補(bǔ)強(qiáng)性大，幫可選EPC、MPC、ISAF、HAF、SAF。

（3）若NR/合成膠并用，且以NR為主，則利用槽爐黑并用

（4）若合成膠/NR并用，且以合成膠為主，則選用爐黑

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