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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(lèi)

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(lái)源分：有機(jī)填料、無(wú)機(jī)填料

按形狀分：粒狀填料、樹(shù)脂填料、纖維填料

第一節(jié)  炭黑的品種和分類(lèi)

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(hào)為S300

可混槽黑MPC，ASTM標(biāo)號(hào)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(duì)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(duì)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(chēng)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(lèi)，呈堿性）

主要品種：

（1）超耐磨炭黑  SAF（supper abrasion furnace black），ASTM標(biāo)號(hào)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(hào)為N220

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

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

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

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

低結(jié)構(gòu)高耐磨爐黑 LS-HAF，ASTM標(biāo)號(hào)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(duì)合成橡膠很適用（對(duì)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(chēng)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(hào)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(hào)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(hào)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(hào)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(hào)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(zhǎng)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(lèi)型炭黑（軟質(zhì)炭黑，基本無(wú)補(bǔ)強(qiáng)作用）

1.細(xì)粒子熱裂法爐黑  FT（Fine thermal black），ASTM標(biāo)號(hào)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(hào)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(wú)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(hào)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(duì)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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