碳黑 碳黑：carbon black （炭黑）\x0d 一种无定形碳.轻、松而极细的黑色粉末,比表面积非常大,范围从10-3000m2/g,是有机物（天然气、重油、燃料油等）在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物.比重1.8-2.1 由天然气制成的称“气黑”,由油类制成的称“灯黑”,由乙炔制成的称“乙炔黑”.此外还有“槽黑”“炉黑”.按炭黑性能区分有“补强炭黑”、“导电炭黑”、“耐磨炭黑”等.可作黑色染料,用于制造中国墨、油墨、油漆等,也用于做橡胶的补强剂.\x0d 据记载,中国是世界上最早生产炭黑的国家之一.在古时候,人们焚烧动植物油、松树枝,收集火烟凝成的黑灰,用来调制墨和黑色颜料.这种被称之为“炱”的黑灰就是最早的炭黑.\x0d 1821 年人们在北美地区首次用天然气为原料生产炭黑,从此炭黑不再是“炱”那么简单,它是“气态或液态的碳氢化合物在空气不足的条件下进行不完全燃烧或热裂分解所生成的无定形碳,为疏松、质轻而极细的黑色粉末”.大片油气田相继开采,源源不断的原料供应推动炭黑生产由手工操作迈入了大规模工业化时代.\x0d 1912 年人们发现炭黑对橡胶具有补强作用,从此炭黑逐渐成为橡胶工业不可缺少的原材料.目前世界橡胶工业原材料耗用量排在第一位的是生胶,第二位的是炭黑;换言之,炭黑已成为消费量最大的橡胶配合剂.炭黑的耗用量一般占橡胶耗用量的40%～50% ,也就是说,在橡胶配方中,通常每使用2 份橡胶就会搭配使用1 份炭黑.\x0d 炭黑的结构性是以炭黑粒子间聚成链状或葡萄状的程度来表示的.由凝聚体的尺寸、形态和每一凝聚体中的粒子数量构成的凝聚体组成的炭黑称为高结构炭黑.目前常用吸油值表示结构性,吸油值越大,炭黑结构性越高,容易形成空间网络通道,而且不易破坏.高结构炭黑颗粒细,网状链堆积紧密,比表面积大,单位质量颗粒多,有利于在聚合物中形成链式导电结构,其中在众多炭黑品种中以乙炔炭黑为最佳.粒径分布宽的炭黑粒子比分布窄的炭黑粒子更能赋予聚合物导电性,并用统计方法解释这个现象.粒径分布宽的炭黑,少数大直径粒子需要数目巨大,直径更小的粒子给予补偿,相同平均粒径分布宽的炭黑比分布窄的炭黑有更多的粒子总数.\x0d 大部分都是探讨导电粒子接触的几何学研究.该理论认为,炭黑填充量越大,处于分散状态的炭黑粒子或炭黑粒子集合体的密度也越大,粒子间的平均距离越小,相互接触的几率越高,炭黑粒子或炭黑粒子集合体形成的导电通路也越多.不同极性的高聚物与炭黑组成共混体系的极性越大,炭黑临界体积分数就越大,意味着体系的导电性下降,因为炭黑表面含有很强的极性基团,基体极性大,作用增强,这时强度增加,却妨碍导电粒子自身的凝集,以致导电性差.但是在多组分基体树脂与炭黑组成的共混体系中,由于不同基体的极性不同,填充炭黑会产生偏析现象,这时导电性能取决于炭黑粒子在偏析相中的浓度和分布状态,还取决于偏析相高聚物所占比例.
