碳黑，又名炭黑，是一種無(wú)定形碳。是一種輕、松而極細(xì)的黑色粉末，表面積非常大，范圍從10~3000m2/g，是含碳物質(zhì)(煤、天然氣、重油、燃料油等)在空氣不足的條件下經(jīng)不完全燃燒或受熱分解而得的產(chǎn)物。由天然氣制成的稱“氣黑”，由油類制成的稱“燈黑”，由乙炔制成的稱“乙炔黑”。此外還有“槽黑”“爐黑”。按炭黑性能區(qū)分有“補(bǔ)強(qiáng)炭黑”“導(dǎo)電炭黑”“耐磨炭黑”等。可作黑色染料，用于制造中國(guó)墨、油墨、油漆等，也用于做橡膠的補(bǔ)強(qiáng)劑。
2017年10月27日，世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考，碳黑在2B類致癌物清單中。
碳黑
炭黑發(fā)展史
據(jù)記載，中國(guó)是世界上最早生產(chǎn)炭黑的國(guó)家之一。在古時(shí)候，人們焚燒動(dòng)植物油、松樹枝,收集火煙凝成的黑灰，用來(lái)調(diào)制墨和黑色顏料。這種被稱之為“炱”的黑灰就是最早的炭黑。
1821 年人們?cè)诒泵赖貐^(qū)首次用天然氣為原料生產(chǎn)炭黑，從此炭黑不再是“炱”那么簡(jiǎn)單，它是“氣態(tài)或液態(tài)的碳?xì)浠衔镌诳諝獠蛔愕臈l件下進(jìn)行不完全燃燒或熱裂分解所生成的無(wú)定形碳，為疏松、質(zhì)輕而極細(xì)的黑色粉末”。大片油氣田相繼開采,源源不斷的原料供應(yīng)推動(dòng)炭黑生產(chǎn)由手工操作邁入了大規(guī)模工業(yè)化時(shí)代。
1912 年人們發(fā)現(xiàn)炭黑對(duì)橡膠具有補(bǔ)強(qiáng)作用，從此炭黑逐漸成為橡膠工業(yè)不可缺少的原材料。世界橡膠工業(yè)原材料耗用量排在第一位的是生膠，第二位的是炭黑;換言之，炭黑已成為消費(fèi)量最大的橡膠配合劑。炭黑的耗用量一般占橡膠耗用量的40%～50%，也就是說(shuō)，在橡膠配方中，通常每使用2份橡膠就會(huì)搭配使用1份炭黑。
炭黑結(jié)構(gòu)
炭黑的結(jié)構(gòu)性是以炭黑粒子間聚成鏈狀或葡萄狀的程度來(lái)表示的。由凝聚體的尺寸、形態(tài)和每一凝聚體中的粒子數(shù)量構(gòu)成的凝聚體組成的炭黑稱為高結(jié)構(gòu)炭黑。常用吸油值表示結(jié)構(gòu)性，吸油值越大，炭黑結(jié)構(gòu)性越高，容易形成空間網(wǎng)絡(luò)通道，而且不易破壞。高結(jié)構(gòu)炭黑顆粒細(xì)，網(wǎng)狀鏈堆積緊密，比表面積大，單位質(zhì)量顆粒多，有利于在聚合物中形成鏈?zhǔn)綄?dǎo)電結(jié)構(gòu)，其中在眾多炭黑品種中以乙炔炭黑為最佳。粒徑分布寬的炭黑粒子比分布窄的炭黑粒子更能賦予聚合物導(dǎo)電性，并用統(tǒng)計(jì)方法解釋這個(gè)現(xiàn)象。粒徑分布寬的炭黑，少數(shù)大直徑粒子需要數(shù)目巨大，直徑更小的粒子給予補(bǔ)償，相同平均粒徑分布寬的炭黑比分布窄的炭黑有更多的粒子總數(shù)。
炭黑分類
按生產(chǎn)
主要分為燈黑、氣黑、爐黑和槽黑。
按用途
炭黑按用途不同，通常分為色素用炭黑、橡膠用炭黑、導(dǎo)電碳黑和專用碳黑。
色素用炭黑—國(guó)際上，根據(jù)炭黑的著色能力，通常分為三類，即高色素炭黑，中色素炭黑和低色素炭黑。這種分類通常用三個(gè)英文字母表示，前兩個(gè)字母表示炭黑的著色能力，最后一個(gè)字母表示生產(chǎn)方法。
橡膠用炭黑—橡膠用炭黑原來(lái)是按粒徑大小來(lái)分類的，但后來(lái)改為按氮表面積分類。此外，命名時(shí)把炭黑顏料的硫化速度和結(jié)構(gòu)等因素也考慮進(jìn)去了，由4個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成。第一個(gè)英文字母代表膠料的硫化速度，以N代表正常硫化速度，S代表緩慢硫化速度。后面3個(gè)為阿拉伯?dāng)?shù)字。第一個(gè)數(shù)字代表炭黑氮表面積范圍，共列為0~9個(gè)等級(jí)。第二和第三個(gè)數(shù)字則由美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)炭黑和術(shù)語(yǔ)的D24.41委員會(huì)指定的，反映不同的結(jié)構(gòu)程度，也就是炭黑大概的高低結(jié)構(gòu)確定的，有一定的任意性。相對(duì)而言，數(shù)字越大，結(jié)構(gòu)越高。
按功能
主要分為補(bǔ)強(qiáng)碳黑、著色碳黑、導(dǎo)電碳黑等。
按型號(hào)
主要分為N220、N330、N550、N660、N990、N110、N115、N234、N326、N339、N375、N539、N550、N880等。
