橡胶用炭黑新品种发展动向

炭黑系一种基本化工材料 ,世界年需量约 70 0万吨。橡胶用炭黑在 ASTM D176 5命名分类标准中 ,列有 42个品种。然而 ,近十年来国外各大炭黑公司开发的低滚动阻力炭黑 ,以适应市场对汽车轮胎的要求 ,但因其专用性很强 ,开发公司为了保密 ,一般不申请列入 ASTM标准 ,只宣传其产品应用性能 ,而不公布理化指标。在国内 ,主要是我院开发了一批新品种炭黑。一、国外低滚动阻力炭黑新品种1、超高结构炭黑高结构的 DBP约 130 cm3· (10 0 g) -1或超高结构 DBP约 140～ 170 cm3· (10 0 g) -1的区别 ,系因超高结构炭黑有较多高度枝状聚集体。在…     

扫描探针对炭黑结构及其结合胶微观形貌的研究

以N234、N330、低滞后DZ13 3种不同结构的橡胶补强炭黑为材料,通过扫描探针对其聚集体形貌及其结合胶的微观形貌进行了研究。实验表明:N234的聚集体小,分布窄,二次结构影响较小;N330的聚集体形貌如同葡萄串,有链枝状;DZ13的聚集体分布较宽,大小不一。通过对结合橡胶结构观察发现,N234的结合方式不同于其它2种结构炭黑,结合胶的量更大,而DZ13表面的橡胶壳大于N330表面的橡胶壳,侧面证明了DZ13的表面活性较大。结合胶形貌的研究有助于了解炭黑结构对橡胶补强的影响,对炭黑补强机理的研究提供了直观的证据。     

炭黑技术讲座 第2讲炭黑的结构和性质（续一）

炭黑聚集体的表面结构和内部结构均十分复杂，基于球体或椭球体等规则几何体模型导出的形态参数均不能很形象、准确地表征炭黑聚集体的形态特征。为此，引入分数维几何学中的分数维函数表征炭黑聚集体的形态特征，即将炭黑聚集体的形态量化为分数维函数。目前用于表征炭黑聚集体形态的分数维参数有：表面分数维（Ds）、周长分数维（De）和质量分数维（Dm），这些分数维可以是整数间的任何数值。对于表面结构异常复杂的聚集体，当2≤Ds≤3，Ds趋于取立方体维数3。下面以Dc为例说明分数维与聚集体形态的关系。     

停放时间对炭黑DBP吸收值测定结果的影响

炭黑粒子的聚集程度取决于炭黑聚集体中的空隙 ,它直接影响硫化胶的性能。炭黑邻苯二甲酸二丁酯 (DBP)吸收值可作为炭黑粒子聚集程度的量度 ,DBP吸收值越大 ,炭黑的结构越高 ,胶料的粘度、定伸应力及硬度越大。因此 ,炭黑DBP吸收值是橡胶用炭黑的一个重要检测项目。本工作研究了停放时间对炭黑DBP吸收值测定结果的影响。1　实验1 1　样品炭黑N2 34,N660 ,荣华炭黑厂产品 ;炭黑N330 ,海城捷润炭黑厂产品 ;炭黑N5 5 0 ,辽滨炭黑厂产品 ;标准参比炭黑SRBS,中橡集团炭黑工业研究设计院提供。1 2　试剂邻苯二甲酸二丁酯 ,密度 ( 2 5℃ …     

炭黑技术讲座 第2讲炭黑的结构和性质（续二）

炭黑粒子连接在一起并熔结而成的三维空间聚集体结构称为一次结构或原生结构。聚集体之间由范德华力凝聚而成的附聚体结构称为二次结构或暂时结构。一般而言，炭黑的一次结构牢固，在胶料混炼过程中不易被破坏，存在于混炼胶和橡胶制品中。但混炼强力过大和时间过长，部分一次结构，尤其是链枝较多和较长的高结构炭黑的一次结构会被破坏。     

橡胶配合剂—炭黑—聚集体尺寸的测定—使用光跟踪盘式离心沉降仪法

长期以来，炭黑的形态特征以粒径，结构，比表面积来表述，随着对黑认识的深化，用粒径，结构描述炭黑是不确切的。炭黑的基本单元聚集体，聚集体“瘤节”便是传统概念中的粒子，确切表述炭黑的形态特征应用是聚集体，聚集体分布和比表面积。曾建议以ＡＳＴＭＤ１７６５的分类方法，用ＣＴＡＢ表面积的测定值对橡胶用炭黑进行分类，可得到与现行分类方法一致的效果，若以聚集体尺寸及其分布代替炭黑结构（一次的，二次的），对炭黑表     

炭黑的性质、生产方法及其应用（续1）——美国2004年版《化工百科全书》“炭黑”词条的译文

（3）聚集体的形态（结构） 聚集体的形态，是影响其应用性能的另一个重要的特征参数。“结构”这一术语，广泛使用于炭黑和橡胶工业中，用来描述聚集体的形态。这一术语，最初是在1944年提出来的，用来综合描述各种聚集体的状态，表明构成聚集体的各个不规则的球状体的数量和排列的随机分布的情况。     

胎面胶中使用新工艺N375炭黑的研究

近几年来，新工艺炭黑的生产和应用迅速发展，特别是午胎在我国大中型轮胎厂相继问世，使得新工艺炭黑越来越人们所重视，使得新工艺炭黑越来越被人们所重视，新工艺炭黑与传统的炭黑相比，不仅质量好，收率高，价格低，而且还具有粒径小，聚集体大小分布范围较窄，表面活性大，结构高等特点，因此，它具有优良的补强性能，所以开发和应用新工艺炭黑，是轮胎行业所关注的重要课题，为此，本文就新工艺炭黑N375和N330进行一系列对比试验，现将N375在胎面胶中管量取代N330研究应用情况做如下介绍。     

炭黑填充胶料的制备和用途

本发明涉及炭黑填充胶料的制各和使用，该胶料由至少一种分散有炭黑聚集体的橡胶构成。这种炭黑是通过以下方式来生成的：制备由未压缩炭黑聚集体及油和／或（最好是）低分子量二烯基橡胶微粒的含水胶乳组成的预混物，然后将该预混物与二烯基橡胶微粒的含水乳液和／或二烯基橡胶的有机溶液和／或固体二烯基橡胶进行混合，     

炭黑网络及其在高分子复合材料中的导电率

炭黑结构的概念最早出现于高结构炭黑上市的二十世纪五十年代后期。据认为，结构是指炭黑聚集体自身的空隙多少和聚集体之间有效空隙的大小，与聚集体的大小和熔聚程度成正比。结构是单位重量下(1)聚集体间空隙、(2)聚集体自身空隙和(3)聚集体上大量微孔容积的总和。     

炭黑填充型粉末NBR的制备与性能研究

采用高分子树脂包覆剂制备炭黑N330填充型粉末NBR[P（NBR／N330）3，并对其性能进行研究。结果表明，随着分散剂和包覆剂用量的增大，P（NBR／N330）粒子的粒径减小；当分散剂用量为10份、包覆剂用量为6份、炭黑N330用量为60份时，P（NBR／N330）硫化胶的综合物理性能优异，并接近块状NBR的水平。     

炭黑CF602在丁基橡胶内胎中的应用

试验研究炭黑CF602在丁基橡胶（IIR）内胎中的应用。结果表明：以炭黑CF602与炭黑N330并用（用量比为30／40或40／40）替代70份炭黑N660应用于IIR内胎配方中,并适当减小环烷油的用量,可在满足产品物理性能的前提下,有效降低生产成本。     

橡胶复合材料中炭黑微观结构图像的拟合算法

将炭黑聚集体视为由多个圆形原生粒子构成,对橡胶复合材料中炭黑聚集体形态进行图像拟合分析。基于炭黑补强橡胶复合材料的微观结构图像,在采用图像分割和阈值迭代等方法处理图像背景缺陷的基础上,研究了轮廓骨架算法、最大内切圆算法和K-means聚类算法3种拟合算法处理炭黑聚集体图像,并用峰值信噪比和结构相似度2个指标对图像拟合效果进行评价。结果表明,轮廓骨架算法拟合炭黑聚集体形态效果最优,更适用于炭黑补强橡胶复合材料微观结构重构时对炭黑聚集体形态的描述。     

炭黑N330表面固相接枝DBM的研究

探讨炭黑N330表面固相接枝顺丁烯二酸二丁酯(DBM)的反应条件对DBM接枝率的影响及炭黑接枝DBM对NR硫化胶物理性能的影响。红外光谱分析证明，炭黑N330表面接枝上了DBM。接枝反应的优化条件为：DBM／炭黑N330质量比1：1，过氧化苯甲酰／炭黑N330质量比0．04；1，反应温度90-95℃，反应时间1h。炭黑N330接枝DBM可提高NR硫化胶的定伸应力、拉伸强度和拉断伸长率。     

高结构炭黑在不同并用胶内的性能评估

炭黑是橡胶工业的常用补强剂，该文评估了三种高结构炭黑（N339、N347、N375）分别在四种胶料（天然橡胶、溶聚丁苯橡胶、聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶）中的补强性能及其对胶料性能的影响。     

可用于低滚动阻力轮胎胎面的新一代炭黑

胎面配方中采用超高比表面积和结构炭黑的轮胎试验结果表明，超高结构炭黑可赋予轮胎良好的性能。而白炭黑胶料的综合性能不能协调。文中第２部分讨论了新一代的胎面炭黑（又称“转化炭黑”），这种炭黑可使胶料６０℃时的ｔｇδ值明显降低，且不影响０℃时的ｔｇδ值。本文还叙述了一种补强模式     

稀土掺杂高耐磨炭黑填充型粉末NR研究(Ⅱ)交联密度

以溶胀指数SI（Swelling Index）为指示参数，研究了稀土用量及炭黑用量对稀土掺杂高耐磨炭黑填充型粉末天然橡胶[P（NR／N330-Ln）]硫化胶的交联密度的影响，并与无稀土粉末胶[P（NR／N330）]及无稀土块胶（MNR／N330）的硫化胶做对比。结果表明，随着稀土用量的增加，硫化胶的溶胀指数（SI）的变化出现4个阶段，这是N330粒子上的稀土对硫化胶表现交联密度的贡献有两种相反的作用，即阻碍生成炭黑凝胶从而降低表现交联密度的作用，增大N330-Ln的表面效应，提高稀土结合橡胶的生成量从而提高表现交联密度的作用的综合结果。随着炭黑用量的增加，P（NR／N330）和P（NR／N330-Sm）硫化胶的交联密度高于MNR／N330硫化胶，各种硫化胶在炭黑填充量为100份时的交联密度几乎相同。     

炭黑的发展趋势

在控制胶料性能中，炭黑的粒径、结构和表面活性是重要的因素。根据技术分析，炭黑特性中有几个新参数。聚集体大小的分布控制是调整胶料损耗角正切值（ranδ）的有效方法。炭黑的氢含量（Hc）可用作一个简化的表面活性参数。AFM分析用于解释炭黑表面微观结构和测试橡胶分子的互作用。可通过采用这些新参数和普通特性来提高炭黑的性能。通过严格控制炭黑性能可满足用户对不同橡胶产品的要求。     

一种新型的高导电炭黑

介绍一种特高结构、特大比表面积的超导电炭黑－谢尔炉炭黑。其ＤＢＰ吸油值为６．０４ｍｌ／ｇ，比表面积ＣＴＡＢ法为８２８ｍ＾２／ｇ。电镜照片分析表明，炭黑粒子呈空壳球状纤线性聚集结构。它可赋予丁苯橡胶（ＳＢＲ）和丁腈橡胶（ＮＢＲ）优良的导电性能：加入５～１０份炭黑，胶料体积电阻率在１０＾１０Ω·ｃｍ以下，变成抗静电橡胶；加入１５份以上炭黑，胶料体积电阻率为１０＾４Ω·ｃｍ左右，变成导电橡胶。当这种炭黑     

炭黑聚集体填充橡胶的力学性能分析

采用Digimat软件建立5种不同炭黑聚集形态的多颗粒炭黑聚集体随机分布的三维代表体积单元(RVE)模型,研究橡胶形变、应力集中和炭黑聚集体形态对橡胶复合材料力学性能的影响。结果表明:RVE模型预测结果与试验数据吻合较好;在单轴拉伸的变形场下,炭黑聚集体形变较小,应力集中点主要位于炭黑聚集体与炭黑聚集体相接近的区域;当炭黑体积分数较小且颗粒处于相对理想分散状态下,采用接近三棱柱或二十面体形状的聚集体模型描述炭黑聚集体形态更能真实反映填充橡胶的力学行为。