炭黑的三個基本性質,炭黑的物理化學性質
炭黑的三個基本性質也叫做炭黑補強作用的三個基本性質主要是指炭黑粒徑、結構性和表面性質,他們對橡膠接頭的工藝性能和補強效果有著重要的影響。這里玖陸靈碳黑網就為大家介紹一下炭黑的基本性質、炭黑的物理性質與炭黑的化學性質。
炭黑的三個基本性質是什么
1.炭黑粒子大小和表面積炭黑的粒子大小通常以平均粒徑或表面積表示。橡膠用炭黑的粒徑一般在11~500nm,炭黑粒徑越小(表面積越高),這種炭黑的補強性能就越高,所以炭黑的粒徑或表面積是評價炭黑性能的主要指標之一。
2.炭黑的結構性指炭黑粒子連接成長鏈并熔結在一起而成為三度空間的聚集傾向,這種聚集體是在制造過程中由粒子與粒子間熔合在一起的,這些聚集體(一次結構)也可形成疏松的締合物或稱“二次結構”,其容易破壞,故稱暫時結構。測定炭黑結構通常是用單位重量炭黑中聚集體之間空隙總體積來評價,即測定填充這一空隙所需要的DBP的體積數,此即炭黑的DBP吸收值。DBP值越高,說明炭黑結構越高,膠料的粘度、定伸應力及硬度就會增加,加工性能改善。
3.炭黑粒子表面粗糙度工業上可用炭黑內表面積與外表面積的比值來表示炭黑的粗糙度。由于炭黑表面的微孔很小,以致橡膠分子難以進入,一般爐法炭黑的粗糙度要小于槽法炭黑。橡膠用炭黑的表面粗糙度寧可光滑些,而不希望有微孔,這在炭黑的制造和應用上都有利。

炭黑的物理性質
炭黑是黑色粉末狀固體,具有輕、松而極細的特點,表面積非常大,范圍從10~3000m2/g,是含碳物質(煤、天然氣、重油、燃料油等)在空氣不足的條件下經不完全燃燒或受熱分解而得的產物。炭黑的比重為1.8-2.1。
炭黑的化學性質
炭黑化學組成及其性質炭黑由90-99%的元素碳組成,其余有氫、氧及由其它組成的各種官能團,還有少量結合硫及其它雜質,其雜質包括硫、灰分、焦油和水。炭黑中不同的組分對其性質及膠料性能均有影響,在選擇及評價炭黑的適用性時,需綜合考慮。一般炭黑化學性質具有一下性能。
1.炭黑在氧氣里燃燒,即炭黑具有可燃性。
2.炭黑與金屬氧化物反應即有還原性。
在橡膠中使用炭黑一般會注重添加炭黑后橡膠制品的撕裂強度、拉伸強度和耐磨性質,炭黑的性質會影響到橡膠制品的性質。炭黑粒子的微觀結構及其形態多數炭黑是由多個生長的同心取向石墨層組成一個最小單元,與單元一詞相同的名稱還有一次結構、聚集體、永久結構,說明這些成串粒子的不可分的整體性。這一不可分的整體在平面和空間上均構成一定的形態,炭黑的這種形態大小對膠料加工性能及制品最終性能有明顯影響,如硫化膠的滯后性和強度性能(撕裂強度、拉伸強度和耐磨性)隨聚集體尺寸的減少而增加;而定伸應力則隨聚集體不規整性增加而增加;壓出膨脹隨聚集體不規整性的增加而減少。
炭黑的結構是什么?
炭黑的結構是指炭黑基本粒子的聚集狀態和程度,也是一次結構和二次結構的總稱。大部份炭黑品種的粒徑處于納米尺寸范圍(<100nm)以內,它們的表面又富含活性基團,因此粒子間不可避免或多或少存在著結聚傾向,這就是結構這一概念的由來。炭黑的一次結構與二次結構是怎么產生的?炭黑制造過程始終處于高溫條件之下,相鄰粒子同時生成,互熔成鏈狀,并占有三度空間,這被稱為一次結構。而在后加工階段,一次結構之間由于物理吸附或范德華力或靜電而形成較為松散的結構,稱為二次結構。炭黑的結構可以分為:高結構炭黑、中(標準)結構炭黑、低結構炭黑。