新型炭黑發(fā)展近況
http://m.dcyhziu.cn 2007/5/30 源自:中華職工學(xué)習(xí)網(wǎng) 【字體：
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炭黑工業(yè)近年的發(fā)展趨勢(shì)
根據(jù)統(tǒng)計(jì),橡膠用炭黑的消耗量占炭黑消耗量89.5%,其中輪胎用占67.5%汽車橡膠制品用占9.5%，其他橡膠制品12.5%。非橡膠用炭黑（亦稱專用炭黑或特種炭黑）僅占10.5%。非橡膠用炭黑作為著色劑、紫外光屏蔽劑、抗靜電劑或?qū)щ妱⿵V泛用于塑料、油墨、涂料和干電池等很多行業(yè)的制品中。
近幾年，我國(guó)汽車工業(yè)的快速發(fā)展，使輪胎橡膠的需求增長(zhǎng)迅速，炭黑生產(chǎn)和需求也隨之快速發(fā)展。1999年到2003年我國(guó)炭黑產(chǎn)量由60萬T增加到102T（居世界第二位）表觀消費(fèi)量有65萬T增加到109T，產(chǎn)量和消費(fèi)量的年平均增長(zhǎng)速度都達(dá)到13.5%。
近年來，我國(guó)炭黑行業(yè)雖然取得了可觀的發(fā)展速度和顯著的科技成果，但是與國(guó)外先進(jìn)水平相比，無論在品種、質(zhì)量、生產(chǎn)技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)水平等方面，大部分企業(yè)與世界先進(jìn)水平相比仍有一定的差距。
國(guó)外炭黑品種發(fā)展情況
國(guó)外在對(duì)炭黑的生產(chǎn)過程，微觀結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)及其補(bǔ)強(qiáng)和應(yīng)用機(jī)理的研究不斷深化的基礎(chǔ)上，新開發(fā)的產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，起特點(diǎn)是節(jié)能、環(huán)保化、高功能化和專用化，生產(chǎn)廠家通常不公布其理化指標(biāo)而只介紹其應(yīng)用性能，也不申請(qǐng)納入ASTM標(biāo)準(zhǔn)。具體可分為如下幾類。
1、低滾動(dòng)阻力和高性能輪胎用炭黑
低滾動(dòng)阻力輪胎或稱“綠色輪胎”是輪胎發(fā)展的方向。“綠色輪胎”要求輪胎兼有耐磨性、行駛安全性（主要是抗?jié)窕裕┖偷蜐L動(dòng)阻力，在采用常規(guī)炭黑品種補(bǔ)強(qiáng)的胎面膠中，這3個(gè)性能是相互矛盾的；而低滾動(dòng)阻力炭黑（亦稱低滯后炭黑）能夠在降低輪胎滾動(dòng)阻力和生熱的同時(shí)，保持較好的耐磨性和抗?jié)裥浴５聡?guó)德固賽公司開發(fā)了所謂“納米結(jié)構(gòu)炭黑”或稱“反性炭黑”，其特點(diǎn)是通過改進(jìn)炭黑表面的納米結(jié)構(gòu)，改變炭黑膠料的滯后性能；美國(guó)卡搏特公司開發(fā)了“雙相炭黑”有名ECOBLACK（環(huán)保炭黑），其特點(diǎn)是通過改進(jìn)炭黑表面的納米結(jié)構(gòu)，改變炭黑膠料的滯后想能，在納米尺度上鑲嵌了少量二氧化硅，從而能使輪胎具有采用白炭黑時(shí)的低滾動(dòng)阻力，有具有采用炭黑時(shí)良好的耐磨性和抗?jié)窕裕_發(fā)出的CRX1346
CRX1420 VULCAN1345和VULCAN
1436等高補(bǔ)強(qiáng)，高耐磨性和操縱性好的高性能炭黑品種，可以用于超高程子午線輪胎、高速度級(jí)的子午線輪胎和賽車輪胎等特種輪胎產(chǎn)品。
2.、高純凈度炭黑
卡博特和德固賽公司分別開發(fā)了純凈度高、45μm篩余物含量特別少，商品名為SPHERON
A和PUREX的高純凈度炭黑系列新品種，這種高純凈度炭黑，不僅適用于化纖著色。還可顯著提高高壓電纜護(hù)套、橡膠油封等制品的使用壽命，改進(jìn)橡膠、塑料制品的外觀和氣密性，以及提高涂料涂層的表面光潔度。
3．工業(yè)橡膠制品專用炭黑
卡博特公司開發(fā)的STERING和SPHERON兩個(gè)系列的專用炭黑品種，分別適用于門窗密封條、雨刷、空調(diào)管、油封、傳送帶、密封圈等不同功能的汽車用橡膠制品。此外，公司還開發(fā)了REGAL
85輪胎氣蜜蜂層專用炭黑品種，可顯著提高輪胎的氣密性。
國(guó)內(nèi)炭黑品種的發(fā)展情況
1、子午線輪胎用新工藝炭黑品種
近幾年來，我國(guó)子午線輪胎生產(chǎn)快速發(fā)展，子午輪胎要求使用性能較好，質(zhì)量穩(wěn)定和濕法造粒的新工藝炭黑品種。如N1115、N121、N234、N375、N326、N330、N550、N660等，由于萬噸級(jí)新工藝炭黑生產(chǎn)技術(shù)的普遍推廣，目前萬噸級(jí)裝置生產(chǎn)的濕法造粒產(chǎn)品，已經(jīng)達(dá)70%以上，基本可以滿足子午線輪胎生產(chǎn)發(fā)展的需要。
2、低滯后炭黑
中橡集團(tuán)炭黑工業(yè)研究設(shè)計(jì)院（CCBI）已開發(fā)出DZ系列低滯后炭黑生產(chǎn)技術(shù)，并建成了國(guó)內(nèi)第一套低滯后炭黑工業(yè)化裝置，其代表品種為DZ—13，填充DZ—13膠料的生熱比常規(guī)炭黑低15％~25%，制成的子午線輪胎具有低滾動(dòng)阻力、低生熱、低油耗，輪胎耐久性和耐磨性顯著提高等優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平。在DZ－13應(yīng)用于斜交胎時(shí)，可以解決斜交載重輪輪胎生熱高、散熱難的問題，從而提高斜交載重輪胎在高速高載時(shí)的使用性能。DZ系列低滯后炭黑的開為今后“綠色輪胎”的發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。
3、導(dǎo)電炎黑
導(dǎo)電炭黑具有密度小、成本低，在高分子材料中易分散、易加工，還可通過選擇不同的品種、填充量及加工方法，在一定范圍內(nèi)獲得不同導(dǎo)電性等諸多優(yōu)點(diǎn)，而成為導(dǎo)電高分子材料最重要的導(dǎo)電性填料
CCBI已經(jīng)開發(fā)成功了一系列導(dǎo)電炭黑產(chǎn)品，并建成了規(guī)模化生產(chǎn)的裝置。其產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于防靜電運(yùn)輸帶、導(dǎo)電膠輥、防靜電膠版、電纜屏蔽料、鋰電池的電極材料、導(dǎo)電涂料、防靜電周轉(zhuǎn)箱等。
4、色素炭黑
色素炭黑主要用做油墨、涂料、化纖、皮革、復(fù)印機(jī)墨粉等的著色劑，塑料（包括電纜光纜）的著色劑或紫外光屏蔽劑。國(guó)內(nèi)已有多家炭黑企業(yè)采用混氣法或油爐法生產(chǎn)色素炭黑進(jìn)行改性處理的產(chǎn)品，但尚不能充分滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求。為此CCBI為塑料行業(yè)研發(fā)CM、103、R3等10個(gè)塑料專用炭黑品種為油墨、涂料行業(yè)研發(fā)了Q系列易分散炭黑新品種。
發(fā)展我國(guó)炭黑新品種建議
我國(guó)炭黑新品種開發(fā)已經(jīng)取得了可喜的進(jìn)展，但是距時(shí)常的需求，與國(guó)外同類產(chǎn)品比較，還存在一定的差距。為此提出如下的發(fā)展建議。
在加強(qiáng)輪胎制造企業(yè)、炭黑生產(chǎn)企業(yè)和炭黑科研單位合作的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化國(guó)產(chǎn)低滯后炭黑的性能，積極推廣應(yīng)用。積極研究開發(fā)高性能炭黑新品種，提高輪胎的應(yīng)用性能。
在改進(jìn)工藝、改進(jìn)設(shè)備的基礎(chǔ)上研究開發(fā)高純凈度炭黑新品種，并建立相應(yīng)的工業(yè)化生產(chǎn)裝置，以滿足化纖著色，高壓電纜護(hù)套、橡膠油封、塑料制品等產(chǎn)品的需要，滿足改善工藝、提高表面光澤度、氣密性等使用功能。
根據(jù)市場(chǎng)需求，研究開發(fā)導(dǎo)電炭黑、色素炭黑新品種，使其在導(dǎo)電性、黑度和色相等方面更加符合用戶需要。
根據(jù)統(tǒng)計(jì),橡膠用炭黑的消耗量占炭黑消耗量89.5%,其中輪胎用占67.5%汽車橡膠制品用占9.5%，其他橡膠制品12.5%。非橡膠用炭黑（亦稱專用炭黑或特種炭黑）僅占10.5%。非橡膠用炭黑作為著色劑、紫外光屏蔽劑、抗靜電劑或?qū)щ妱⿵V泛用于塑料、油墨、涂料和干電池等很多行業(yè)的制品中。
近幾年，我國(guó)汽車工業(yè)的快速發(fā)展，使輪胎橡膠的需求增長(zhǎng)迅速，炭黑生產(chǎn)和需求也隨之快速發(fā)展。1999年到2003年我國(guó)炭黑產(chǎn)量由60萬T增加到102T（居世界第二位）表觀消費(fèi)量有65萬T增加到109T，產(chǎn)量和消費(fèi)量的年平均增長(zhǎng)速度都達(dá)到13.5%。
近年來，我國(guó)炭黑行業(yè)雖然取得了可觀的發(fā)展速度和顯著的科技成果，但是與國(guó)外先進(jìn)水平相比，無論在品種、質(zhì)量、生產(chǎn)技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)水平等方面，大部分企業(yè)與世界先進(jìn)水平相比仍有一定的差距。
國(guó)外炭黑品種發(fā)展情況
國(guó)外在對(duì)炭黑的生產(chǎn)過程，微觀結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)及其補(bǔ)強(qiáng)和應(yīng)用機(jī)理的研究不斷深化的基礎(chǔ)上，新開發(fā)的產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，起特點(diǎn)是節(jié)能、環(huán)保化、高功能化和專用化，生產(chǎn)廠家通常不公布其理化指標(biāo)而只介紹其應(yīng)用性能，也不申請(qǐng)納入ASTM標(biāo)準(zhǔn)。具體可分為如下幾類。
1、低滾動(dòng)阻力和高性能輪胎用炭黑
低滾動(dòng)阻力輪胎或稱“綠色輪胎”是輪胎發(fā)展的方向。“綠色輪胎”要求輪胎兼有耐磨性、行駛安全性（主要是抗?jié)窕裕┖偷蜐L動(dòng)阻力，在采用常規(guī)炭黑品種補(bǔ)強(qiáng)的胎面膠中，這3個(gè)性能是相互矛盾的；而低滾動(dòng)阻力炭黑（亦稱低滯后炭黑）能夠在降低輪胎滾動(dòng)阻力和生熱的同時(shí)，保持較好的耐磨性和抗?jié)裥浴５聡?guó)德固賽公司開發(fā)了所謂“納米結(jié)構(gòu)炭黑”或稱“反性炭黑”，其特點(diǎn)是通過改進(jìn)炭黑表面的納米結(jié)構(gòu)，改變炭黑膠料的滯后性能；美國(guó)卡搏特公司開發(fā)了“雙相炭黑”有名ECOBLACK（環(huán)保炭黑），其特點(diǎn)是通過改進(jìn)炭黑表面的納米結(jié)構(gòu)，改變炭黑膠料的滯后想能，在納米尺度上鑲嵌了少量二氧化硅，從而能使輪胎具有采用白炭黑時(shí)的低滾動(dòng)阻力，有具有采用炭黑時(shí)良好的耐磨性和抗?jié)窕裕_發(fā)出的CRX1346
CRX1420 VULCAN1345和VULCAN
1436等高補(bǔ)強(qiáng)，高耐磨性和操縱性好的高性能炭黑品種，可以用于超高程子午線輪胎、高速度級(jí)的子午線輪胎和賽車輪胎等特種輪胎產(chǎn)品。
2.、高純凈度炭黑
卡博特和德固賽公司分別開發(fā)了純凈度高、45μm篩余物含量特別少，商品名為SPHERON
A和PUREX的高純凈度炭黑系列新品種，這種高純凈度炭黑，不僅適用于化纖著色。還可顯著提高高壓電纜護(hù)套、橡膠油封等制品的使用壽命，改進(jìn)橡膠、塑料制品的外觀和氣密性，以及提高涂料涂層的表面光潔度。
3．工業(yè)橡膠制品專用炭黑
卡博特公司開發(fā)的STERING和SPHERON兩個(gè)系列的專用炭黑品種，分別適用于門窗密封條、雨刷、空調(diào)管、油封、傳送帶、密封圈等不同功能的汽車用橡膠制品。此外，公司還開發(fā)了REGAL
85輪胎氣蜜蜂層專用炭黑品種，可顯著提高輪胎的氣密性。
國(guó)內(nèi)炭黑品種的發(fā)展情況
1、子午線輪胎用新工藝炭黑品種
近幾年來，我國(guó)子午線輪胎生產(chǎn)快速發(fā)展，子午輪胎要求使用性能較好，質(zhì)量穩(wěn)定和濕法造粒的新工藝炭黑品種。如N1115、N121、N234、N375、N326、N330、N550、N660等，由于萬噸級(jí)新工藝炭黑生產(chǎn)技術(shù)的普遍推廣，目前萬噸級(jí)裝置生產(chǎn)的濕法造粒產(chǎn)品，已經(jīng)達(dá)70%以上，基本可以滿足子午線輪胎生產(chǎn)發(fā)展的需要。
2、低滯后炭黑
中橡集團(tuán)炭黑工業(yè)研究設(shè)計(jì)院（CCBI）已開發(fā)出DZ系列低滯后炭黑生產(chǎn)技術(shù)，并建成了國(guó)內(nèi)第一套低滯后炭黑工業(yè)化裝置，其代表品種為DZ—13，填充DZ—13膠料的生熱比常規(guī)炭黑低15％~25%，制成的子午線輪胎具有低滾動(dòng)阻力、低生熱、低油耗，輪胎耐久性和耐磨性顯著提高等優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平。在DZ－13應(yīng)用于斜交胎時(shí)，可以解決斜交載重輪輪胎生熱高、散熱難的問題，從而提高斜交載重輪胎在高速高載時(shí)的使用性能。DZ系列低滯后炭黑的開為今后“綠色輪胎”的發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。
3、導(dǎo)電炎黑
導(dǎo)電炭黑具有密度小、成本低，在高分子材料中易分散、易加工，還可通過選擇不同的品種、填充量及加工方法，在一定范圍內(nèi)獲得不同導(dǎo)電性等諸多優(yōu)點(diǎn)，而成為導(dǎo)電高分子材料最重要的導(dǎo)電性填料
CCBI已經(jīng)開發(fā)成功了一系列導(dǎo)電炭黑產(chǎn)品，并建成了規(guī)模化生產(chǎn)的裝置。其產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于防靜電運(yùn)輸帶、導(dǎo)電膠輥、防靜電膠版、電纜屏蔽料、鋰電池的電極材料、導(dǎo)電涂料、防靜電周轉(zhuǎn)箱等。
4、色素炭黑
色素炭黑主要用做油墨、涂料、化纖、皮革、復(fù)印機(jī)墨粉等的著色劑，塑料（包括電纜光纜）的著色劑或紫外光屏蔽劑。國(guó)內(nèi)已有多家炭黑企業(yè)采用混氣法或油爐法生產(chǎn)色素炭黑進(jìn)行改性處理的產(chǎn)品，但尚不能充分滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求。為此CCBI為塑料行業(yè)研發(fā)CM、103、R3等10個(gè)塑料專用炭黑品種為油墨、涂料行業(yè)研發(fā)了Q系列易分散炭黑新品種。
發(fā)展我國(guó)炭黑新品種建議
我國(guó)炭黑新品種開發(fā)已經(jīng)取得了可喜的進(jìn)展，但是距時(shí)常的需求，與國(guó)外同類產(chǎn)品比較，還存在一定的差距。為此提出如下的發(fā)展建議。
在加強(qiáng)輪胎制造企業(yè)、炭黑生產(chǎn)企業(yè)和炭黑科研單位合作的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化國(guó)產(chǎn)低滯后炭黑的性能，積極推廣應(yīng)用。積極研究開發(fā)高性能炭黑新品種，提高輪胎的應(yīng)用性能。
在改進(jìn)工藝、改進(jìn)設(shè)備的基礎(chǔ)上研究開發(fā)高純凈度炭黑新品種，并建立相應(yīng)的工業(yè)化生產(chǎn)裝置，以滿足化纖著色，高壓電纜護(hù)套、橡膠油封、塑料制品等產(chǎn)品的需要，滿足改善工藝、提高表面光澤度、氣密性等使用功能。
根據(jù)市場(chǎng)需求，研究開發(fā)導(dǎo)電炭黑、色素炭黑新品種，使其在導(dǎo)電性、黑度和色相等方面更加符合用戶需要。
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