炭黑指標(biāo)的使用意義一般有兩種，一是檢測(cè)炭黑自身的性質(zhì)，二是檢測(cè)炭黑添加到膠料中以后膠料的性能。
目前，炭黑指標(biāo)主要吸碘值、吸油值、壓縮吸油值、著色強(qiáng)度、CTAB吸附比表面積、STSA外表面積、NSA總表面積、加熱減量、傾注密度、300%定伸應(yīng)力、灰分、篩余物和細(xì)分含量等。
各項(xiàng)炭黑指標(biāo)的介紹：
1.1 炭黑結(jié)構(gòu)
炭黑結(jié)構(gòu)是指炭黑在生成過(guò)程中處于高溫火焰區(qū)，粒子連接成長(zhǎng)鏈并熔結(jié)在一起而成三度空間的聚集，此為一次結(jié)構(gòu)，也是主結(jié)構(gòu)。一次結(jié)構(gòu)是化學(xué)結(jié)構(gòu)，在加工過(guò)程中不易發(fā)生變化，是炭黑在橡膠制品中的最小分散單元。一次結(jié)構(gòu)之后由于范德華力形成的疏松締結(jié)物，是二次結(jié)構(gòu)。
炭黑結(jié)構(gòu)對(duì)產(chǎn)品的性能有重要的影響。高結(jié)構(gòu)炭黑的聚集體之間的空間更多、能夠容納更多的基體材料、會(huì)造成體系粘度上升。同時(shí)高結(jié)構(gòu)炭黑聚集體間互相作用小、更容易分散。
DBP吸收值和壓縮樣DBP吸收值這兩項(xiàng)指標(biāo)是反映炭黑結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)性能，DBP吸收值測(cè)出的是炭黑在自然狀態(tài)下，即一次結(jié)構(gòu)二次結(jié)構(gòu)并存的結(jié)構(gòu)指標(biāo)，而壓縮樣DBP吸收值是經(jīng)高壓將炭黑的二次結(jié)構(gòu)全部破壞成一次結(jié)構(gòu)后得到的炭黑結(jié)構(gòu)指標(biāo)，因此它更能體現(xiàn)的是炭黑在膠料中的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，顯然與膠料性能的相關(guān)性更強(qiáng)。
2.2 炭黑粒徑
炭黑粒子大小一般以平均粒徑或者比表面積表示粒徑是指單顆炭黑或者聚集體中原生粒子的大小，單位為nm(納米)。除熱裂解炭黑外，幾乎所有炭黑的球形粒子都不是單獨(dú)存在的，而是在炭黑生成過(guò)程中聚融在一起形成炭黑聚集體的一個(gè)區(qū)域。炭黑粒徑大小與炭黑的性質(zhì)有很大的關(guān)系。粒徑直接影響炭黑的其他性能和使用性能。如粒徑越小，比表面積越大、補(bǔ)強(qiáng)性能越好、分散性越差。
2.3 炭黑比表面積
吸碘值、CTAB吸附比表面積、氮吸附比表面積、STSA這四項(xiàng)指標(biāo)是反映炭黑粒徑大小和比表面積，比表面積是指單位質(zhì)量或單位體積內(nèi)炭黑粒子表面積的總和。炭黑的比表面積分為外比表面積、內(nèi)比表面積和總比表面積。近年來(lái)，比表面積取代了粒徑作為炭黑品種分類的主要依據(jù)
2.4 炭黑著色強(qiáng)度
炭黑著色強(qiáng)度是將白色或彩色顏料和炭黑混合時(shí)，炭黑的著色能力。著色力對(duì)炭黑來(lái)說(shuō)非常重要，著色力越強(qiáng)，用量也就越少。
炭黑的著色力基本上和炭黑粒徑大小成比例，與炭黑的結(jié)構(gòu)也有一定關(guān)系。但是，這個(gè)關(guān)系不是簡(jiǎn)單的關(guān)系，因?yàn)樘亢谥Φ拇笮。粌H取決于粒徑的大小，也取決于它的表面特性，所以說(shuō)黑度與著色力不是正比關(guān)系。黑度與著色力成反比、著色力越高對(duì)應(yīng)黑度越低。
2.5 炭黑雜質(zhì)(該項(xiàng)指標(biāo)不合格可判定為不合格品)，炭黑的雜質(zhì)，一般是通過(guò)不同規(guī)格的分樣篩進(jìn)行測(cè)定的。將不能通過(guò)20目(篩孔直徑840um)的過(guò)大顆粒稱為雜質(zhì)。炭黑中的顆粒狀雜質(zhì)有硬炭、鐵屑、爐料碎屑以及包裝運(yùn)輸過(guò)程中混入的異物等。
2.6 300%定伸應(yīng)力
定伸應(yīng)力實(shí)質(zhì)上是反映了硫化膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在外力作用下抵抗變形的能力。將硫化膠試樣拉伸到一定伸長(zhǎng)時(shí)所需的應(yīng)力，除以試樣拉伸前的橫切面積，所得的值叫定伸應(yīng)力。拉伸300%時(shí)定伸應(yīng)力常用作衡量硫化膠補(bǔ)強(qiáng)性的尺度。定伸應(yīng)力受炭黑結(jié)構(gòu)的影響較大，結(jié)構(gòu)升高，定伸應(yīng)力隨之上升，另外，定伸應(yīng)力與炭黑比表面積及表面活性也有一定的關(guān)系。
2.7 灰分
炭黑的灰分可定義為在高溫爐中燃燒后殘留物的量。炭黑中的灰分主要來(lái)源于原料油和工藝用水(急冷、濕法造粒)中的無(wú)機(jī)物和溶解的無(wú)機(jī)鹽類。
每項(xiàng)炭黑指標(biāo)對(duì)炭黑性能在下游產(chǎn)品使用中體現(xiàn)出的不同作用是有實(shí)質(zhì)的影響的。
以上就是關(guān)于炭黑指標(biāo)的應(yīng)用意義的相關(guān)內(nèi)容，更多炭黑資訊，請(qǐng)關(guān)注炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)!
推薦閱讀：
