炭黑知识
分享好友 行业资讯首页 频道列表

炭黑是如何生产的?橡胶炭黑、色素炭黑、导电炭黑有哪些用途?

2021-04-114430

炭黑又被称为碳黑,主要含量是一种无定形碳。是含碳物质(煤、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。虽然这样说,但很多朋友还是不知道炭黑的生产原料和用途是什么,那么炭黑产业网(www.tanhei.com)就为大家介绍炭黑的生产原理和炭黑的用途。

简述炭黑的生产原理

炭黑一般是指碳单质微粒,一般是由于有机物燃烧不充分,其中的氢元素和氧元素转化为水,而碳元素燃烧不充分,就会脱离分子,形成炭黑。炭黑是烃类经气相不完全燃烧或热裂解而成的黑色粉末状物质。由于生产工艺的不同,通过不同的工艺条件可得到各种性质不同的产品。

炭黑生产过程

原料油经泵从储罐打入反应炉,油通过管式热交换器使油预热到260℃以上,原料油在喷入反应炉之前也经预热到130℃以上。空气和燃料在反应炉中燃烧,原料经雾化后喷入燃烧的火焰中,经高温热解生成炭黑。炭黑悬浮于燃余气中形成烟气。烟气经一次急冷和二次急冷,使炭黑终止反应并冷却到280℃以后送入袋滤器,收集下来的炭黑经气密阀进入风送系统,烟气进入脉冲式袋滤器,使炭黑和烟气分离。黑进入风送系统后,通过微米粉碎机,将硬炭和杂质粉碎成小于325目的粒子,再经风送系统送入主旋风分离器中,再经湿法造粒或干法造粒后,经一级提升机,磁选器筛选除去铁锈,风选器除去炭黑细分,合格后的炭黑进入产品分配螺旋,然后进入成品罐,待炭黑冷却到70℃以下用包装机包装。

炭黑生成过程

炭黑的生成过程大致可分为五个阶段:初期反应、成核作用、粒子集聚、聚集体表面增长、氧化作用。

典型炭黑生成的化学方程式: CnHm----nC+m1/2H2 大部分烃类的裂解反应是吸热过程。

1、初期反应:是炭黑生成的先兆和开始,包括分子体系向粒子体系的转换。成核作用:是晶核生成和晶核长大的过程。

2、粒子集聚:在成核作用下生成直径为12细小粒子间的碰撞。 聚集体表面增长:聚集体表面聚积聚或吸附,生成的100至1000纳米长的链状物。

3、氧化作用:炭黑生成和增长之后,由于氧化过程,生成表面官能团。

4、聚集体表面增长:积聚体表面集聚或吸附,生成大约100至1000纳米的链状物。

5、氧化作用炭黑生成和增长之后,由于氧化过程,由于氧化作用生成表面官能能团。

炭黑工艺流程

炭黑的用途

炭黑按用途不同,通常分为色素用炭黑、橡胶用炭黑、补强炭黑、绝缘炭黑、喷雾炭黑、着色碳黑、冶金炭黑、导电碳黑和专用碳黑等,可以广泛的应用于橡胶、油墨、涂料、油漆、电池、电子材料等行业中。其中橡胶炭黑、色素炭黑、导电炭黑最常用。

橡胶炭黑的用途

在橡胶制品中,配合一定数量的炭黑可起到补偿和填充作用来改善橡胶制品的性能称橡胶用炭黑。它占炭黑总量的95%左右。在橡胶工业中,为了表示炭黑对橡胶的补强效果和在轮胎上的应用部位,也习惯把炭黑分成硬质炭黑和软质炭黑两大类。前者对橡胶用良好的补强作用,后者补强作用差,在很大程度上填充作用。油炉法炭黑的大部分(超耐磨炉黑、中超耐磨炉黑、高耐磨炉黑,细粒子炭黑)属于硬质炭黑;小部分油炉法炭黑(快压出炉炭黑,通用炭黑、半补强炉黑)、气炉黑和热烈炭黑属于软质炭黑。

色素炭黑的用途

色素炭黑colorblack在油墨、油漆、涂料等制品中作着色颜料用的炭黑。按着色强度(或黑度)和粒子大小一般分为高色素炭黑、中色素炭黑、普通色素炭黑和低色素炭黑四种。主要由接触法和油炉法生产。

导电炭黑的用途

某些炭黑具有低电阻或高电阻性能,用于不同的制品,如干电池、导电橡胶、电缆料、无限电元件等。其中乙炔炭黑由于导电性能好,主要用于干电池。

制备炭黑的方法

制备炭黑的方法有很多种,其中就有灯黑生产方法、气黑的生产方法、槽法炭黑的生产方法、炉法炭黑生产方法等,其实这些都是炭黑的生产工艺,所生产的炭黑产品也是有点区别的,但其用途都是不变的。常见的炭黑生产工艺分为三类:接触法炭黑、炉法炭黑和热解法炭黑。

1、接触法炭黑:包括槽法炭黑,滚筒类炭黑和圆盘法炭黑。其中槽法炭黑是一种比较老的、重要的炭黑品种之一,是典型接触法炭黑。

2、炉法炭黑:包括气炉法炭黑、油炉法炭黑和气-油炉法炭黑,其中油炉法炭黑是40年来发展较快的一种炭黑。

3、热解法炭黑:包括细粒子热裂解炭黑和粒子热裂解炭黑。

如果你在炭黑的应用中有什么问题,或者在轮胎、橡胶制品的生产中有什么问题,欢迎咨询炭黑产业网,我们来为您解答!

从耐磨到节能——炭黑在轮胎中的核心角色
轮胎作为汽车与地面接触的唯一部件,其性能直接影响整车的操控、安全与节能表现。而在构成轮胎的众多原材料中,炭黑无疑扮演着极为重要的角色。作为一种重要的功能性填料,炭黑不仅赋予轮胎优异的耐磨性能,还显著提升其耐高温与结构稳定性。可以说,炭黑已成为现代轮胎

0评论2025-05-1010

炭黑导电材料的典型应用
一、炭黑的结构与物理化学特性炭黑具有典型的非晶态碳结构,主要由小尺寸的初级粒子(Primary Particles)组成,这些粒子通常聚集成团聚体(Aggregates),进一步形成较大的团块(Agglomerates)。初级粒子的直径一般在10~100纳米之间,其形貌呈球状或近球状。炭黑的结构可以

0评论2025-05-105

炭黑的特性与导电原理
在现代工业生产中,橡胶制品凭借其良好的弹性、耐磨性和耐腐蚀性,被广泛应用于各个领域。然而,在一些特殊场景下,如电子设备、航空航天、石油化工等行业,对橡胶制品的电导率有着特殊要求。炭黑作为一种重要的橡胶添加剂,在调节橡胶制品电导率方面发挥着关键作用,成

0评论2025-05-106

聚乙烯色母粒的基本组成与原理
在塑料制品的生产过程中,聚乙烯色母粒扮演着至关重要的角色,它不仅赋予塑料制品丰富多样的色彩,还在很大程度上影响着塑料制品的外观质感、光泽度以及耐久性等方面。了解聚乙烯色母粒对塑料制品外观的影响机制,对于提高塑料制品的质量和市场竞争力具有重要意义。一、

0评论2025-05-101

色素炭黑的基本性质与分类
色素炭黑作为一种极具代表性的黑色无机颜料,在工业涂料领域发挥着重要作用。凭借其优异的着色性能、耐候性和化学稳定性,广泛应用于防腐涂料、汽车涂料、卷材涂料、工业设备涂层等多个细分市场。随着绿色环保趋势的加速推进,高性能色素炭黑正成为工业涂料配方优化和性

0评论2025-05-104

挑选PE色母填充理想底料的关键特性
在塑料加工领域,PE(聚乙烯)色母与底料的搭配至关重要,直接影响到最终产品的外观质量、性能表现以及生产成本。理想底料的选择并非易事,需要综合考虑多方面关键特性,以确保色母与底料完美融合,生产出高品质的塑料制品。以下将详细阐述挑选PE色母填充理想底料时应着重

0评论2025-04-278

炭黑在水中的分散难题与突破路径
炭黑作为一种重要的工业原料,以其优异的着色力、导电性、补强性等特性,广泛应用于橡胶、塑料、涂料、油墨等众多行业。然而,炭黑在水中的分散问题却犹如一道难以跨越的沟壑,严重制约了其在诸多水性体系中的应用与发展。炭黑在水中的分散困境炭黑是由碳元素组成的无定

0评论2025-04-2710

炭黑强度对油墨黑度的影响
炭黑,作为油墨生产中最常用的黑色颜料,其强度是衡量炭黑质量与性能的核心指标之一。炭黑强度,简单来说,是指炭黑在特定条件下对光的吸收和散射能力,以及在油墨体系中着色力的强弱。高强度的炭黑能够在油墨中以较少的使用量,达到理想的黑度和遮盖力,为油墨的色彩表

0评论2025-04-2711

半补强炭黑在轮胎制造中的应用剖析
轮胎作为汽车与地面接触的唯一部件,其性能直接影响着车辆的行驶安全性、舒适性和经济性。在轮胎制造的复杂工艺中,橡胶补强材料的选择至关重要,而半补强炭黑便是其中一种不可或缺的关键材料。它以独特的性能特点,在轮胎制造领域发挥着不可替代的作用。半补强炭黑的特

0评论2025-04-275

炭黑用量占比对轮胎抗拉性的影响
炭黑在轮胎橡胶中的作用机制炭黑是一种无定形碳,具有极高的比表面积和丰富的表面化学活性。在轮胎橡胶中,炭黑主要通过物理吸附和化学键合的方式与橡胶分子相互作用。一方面,炭黑表面的微孔结构能够吸附橡胶分子链,形成物理交联点,限制橡胶分子链的运动,从而提高橡

0评论2025-04-2712