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      新聞中心
      N990炭黑和噴霧炭黑的性能對比
      時間:2020/9/17 4:35:00 來源: 作者: 點擊: 次

      熱裂解法炭黑N990與噴霧炭黑性能對比

      炭黑是橡膠工業中最通用的補強填充劑,其總量的90-95%用于橡膠工業,其耗用量約為橡膠耗用量的40-50%。炭黑不僅能提高橡膠制品的強度,而且能改善膠料的加工性能,并賦予制品以耐磨耗、耐撕裂、耐熱、耐寒、耐油及某些特殊性能,使制品使用壽命延長。炭黑的生產工藝一般可分為槽法和爐法,其中中粒子熱裂解法炭黑(MT炭黑)是天然氣隔絕空氣加熱到1300℃裂解生成,是由大量球形、橢圓形炭和少量熔接粒子組成,具有粒徑大、比表面積小、結構低、容易分散、流動性好、高填充量等特點。因其表面活性低,故也稱為非補強性炭黑,是一種在輪胎氣密層、膠管、膠帶、油封、氟膠制品中應用較為廣泛的炭黑品種之一。
      而性能與其相近似的噴霧炭黑,粒子較粗并可以在膠料中大量填充,加工性能良好。硫化膠彈性大、生熱低、變形小、低溫性能好、定伸應力較高,目前多用于特種橡膠制品中,另外國內自己也生產這種炭黑。因此我國的配方設計工程師經常使用噴霧炭黑在相關的生產中。
      本文僅就中粒子熱裂解法炭黑的代表N990熱裂解法炭黑和噴霧炭黑的各種性能進行對比。

      一.材料
      實驗所需的炭黑來源為:N990熱裂解法炭黑

      二.試驗結果
      熱裂解法炭黑與噴霧炭黑基本性能對照表

      三.實驗結果分析

      1. 物理形態

      經過造粒處理后的N990熱裂解法炭黑不僅在加工中可以防止粉塵和有害空氣的產生,維護使用者的身體健康,而且造粒后的炭黑更易于搬運,降低了炭黑的運輸成本,也改善了炭黑的流動性,更易于使用氣體輸送裝置加料。另外造粒后,可以提高炭黑在膠料中的分散性。噴霧炭黑由于未經過造粒處理,加工混煉時間不得不延長,消耗了更多的能源,產生了更高的溫度(可能引起膠料焦燒),降低了設備的利用率。甚至可能出現由于存在未分散的炭黑,引起制品內部出現空洞以及制品外觀質量問題。

      1. 325目篩余物含量

      篩余物和磁性物質(諸如金屬碎片)含量高能引起制品外觀質量和其它質量問題。在實際生產中,尤其是在生產O型圈、密封墊、風雨密封件和汽車水刮器,這是產生廢品的主要原因。廢品率的增加使生產成本相應地增加。N990熱裂解法炭黑的篩余物較低,不僅可以提高成品率,而且可以降低對模具的磨損,提高連續生產的時間。

      1. 結構

      利用DBP吸收法檢測噴霧炭黑的結構時,無法得到數據。分析原因,有可能是噴霧炭黑的結構非常松散(密度僅為154 KG/M3),也有可能是這種測試方法不適合檢測這種形態的炭黑。

      1.甲苯抽出物

      炭黑表面上焦油狀物質,可以被甲苯等一些溶劑抽出。抽出物含量高可能會污染膠料,在一些應用中能引起污染。制品外觀也可能出現問題。

      1. 比表面積

      噴霧炭黑的比表面積比N990熱裂解法炭黑的大,從理論上講,噴霧炭黑的粒子比N990熱裂解法炭黑小,補強性更好,而N990熱裂解法炭黑在膠料中的添充量則更大一些,膠料的各項技術指標卻不會隨N990熱裂解法炭黑份數的加大而下降。

      1. 加熱減量

      N990熱裂解法炭黑加熱減量明顯低于噴霧炭黑。如果炭黑水分含量高,在硫化時,可導致制品中產生氣泡,進而使制品內部出現氣孔和外觀質量問題,因此在生產中我們更希望使用水分含量低的炭黑。

      1. 硫含量

      噴霧炭黑中硫含量經測試要比N990熱裂解法炭黑的高出許多。在氟膠加工中,由于氟膠是高飽和膠,不能使用硫黃硫化體系,因此噴霧炭黑不適合氟膠的生產加工中。

      四.結論
      綜上所述,我們感到對比噴霧炭黑,N990熱裂解法炭黑作為一種功能性填充劑,具有加熱減量小、純度高、粒子大、結構低、流動性好、填充量高等優勢,更適用于相關橡膠制品,尤其是在生產配方中的膠料較昂貴,尺寸公差要求嚴格,動態性能要求優秀的制品中,如氟膠、丁腈膠、三元乙丙膠、氯丁膠、丁基膠等。另外大量使用熱裂解法炭黑不僅可以降低成本,而且使用造粒后的炭黑可以改善工作環境,提高連續生產能力。

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