新型炭黑發展近況
http://www.dcyhziu.cn 2007/5/30 源自:中華職工學習網 【字體：
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炭黑工業近年的發展趨勢
根據統計,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、抗靜電劑或導電劑廣泛用于塑料、油墨、涂料和干電池等很多行業的制品中。
近幾年，我國汽車工業的快速發展，使輪胎橡膠的需求增長迅速，炭黑生產和需求也隨之快速發展。1999年到2003年我國炭黑產量由60萬T增加到102T（居世界第二位）表觀消費量有65萬T增加到109T，產量和消費量的年平均增長速度都達到13.5%。
近年來，我國炭黑行業雖然取得了可觀的發展速度和顯著的科技成果，但是與國外先進水平相比，無論在品種、質量、生產技術和應用技術水平等方面，大部分企業與世界先進水平相比仍有一定的差距。
國外炭黑品種發展情況
國外在對炭黑的生產過程，微觀結構、表面性質及其補強和應用機理的研究不斷深化的基礎上，新開發的產品不斷涌現，起特點是節能、環保化、高功能化和專用化，生產廠家通常不公布其理化指標而只介紹其應用性能，也不申請納入ASTM標準。具體可分為如下幾類。
1、低滾動阻力和高性能輪胎用炭黑
低滾動阻力輪胎或稱“綠色輪胎”是輪胎發展的方向。“綠色輪胎”要求輪胎兼有耐磨性、行駛安全性（主要是抗濕滑性）和低滾動阻力，在采用常規炭黑品種補強的胎面膠中，這3個性能是相互矛盾的；而低滾動阻力炭黑（亦稱低滯后炭黑）能夠在降低輪胎滾動阻力和生熱的同時，保持較好的耐磨性和抗濕性。德國德固賽公司開發了所謂“納米結構炭黑”或稱“反性炭黑”，其特點是通過改進炭黑表面的納米結構，改變炭黑膠料的滯后性能；美國卡搏特公司開發了“雙相炭黑”有名ECOBLACK（環保炭黑），其特點是通過改進炭黑表面的納米結構，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的低滾動阻力，有具有采用炭黑時良好的耐磨性和抗濕滑性，開發出的CRX1346
CRX1420 VULCAN1345和VULCAN
1436等高補強，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、高速度級的子午線輪胎和賽車輪胎等特種輪胎產品。
2.、高純凈度炭黑
卡博特和德固賽公司分別開發了純凈度高、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套、橡膠油封等制品的使用壽命，改進橡膠、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．工業橡膠制品專用炭黑
卡博特公司開發的STERING和SPHERON兩個系列的專用炭黑品種，分別適用于門窗密封條、雨刷、空調管、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。
國內炭黑品種的發展情況
1、子午線輪胎用新工藝炭黑品種
近幾年來，我國子午線輪胎生產快速發展，子午輪胎要求使用性能較好，質量穩定和濕法造粒的新工藝炭黑品種。如N1115、N121、N234、N375、N326、N330、N550、N660等，由于萬噸級新工藝炭黑生產技術的普遍推廣，目前萬噸級裝置生產的濕法造粒產品，已經達70%以上，基本可以滿足子午線輪胎生產發展的需要。
2、低滯后炭黑
中橡集團炭黑工業研究設計院（CCBI）已開發出DZ系列低滯后炭黑生產技術，并建成了國內第一套低滯后炭黑工業化裝置，其代表品種為DZ—13，填充DZ—13膠料的生熱比常規炭黑低15％~25%，制成的子午線輪胎具有低滾動阻力、低生熱、低油耗，輪胎耐久性和耐磨性顯著提高等優點，達到國外同類產品水平。在DZ－13應用于斜交胎時，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的使用性能。DZ系列低滯后炭黑的開為今后“綠色輪胎”的發展奠定了良好基礎。
3、導電炎黑
導電炭黑具有密度小、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，在一定范圍內獲得不同導電性等諸多優點，而成為導電高分子材料最重要的導電性填料
CCBI已經開發成功了一系列導電炭黑產品，并建成了規模化生產的裝置。其產品已廣泛應用于防靜電運輸帶、導電膠輥、防靜電膠版、電纜屏蔽料、鋰電池的電極材料、導電涂料、防靜電周轉箱等。
4、色素炭黑
色素炭黑主要用做油墨、涂料、化纖、皮革、復印機墨粉等的著色劑，塑料（包括電纜光纜）的著色劑或紫外光屏蔽劑。國內已有多家炭黑企業采用混氣法或油爐法生產色素炭黑進行改性處理的產品，但尚不能充分滿足國內市場需求。為此CCBI為塑料行業研發CM、103、R3等10個塑料專用炭黑品種為油墨、涂料行業研發了Q系列易分散炭黑新品種。
發展我國炭黑新品種建議
我國炭黑新品種開發已經取得了可喜的進展，但是距時常的需求，與國外同類產品比較，還存在一定的差距。為此提出如下的發展建議。
在加強輪胎制造企業、炭黑生產企業和炭黑科研單位合作的基礎上，不斷優化國產低滯后炭黑的性能，積極推廣應用。積極研究開發高性能炭黑新品種，提高輪胎的應用性能。
在改進工藝、改進設備的基礎上研究開發高純凈度炭黑新品種，并建立相應的工業化生產裝置，以滿足化纖著色，高壓電纜護套、橡膠油封、塑料制品等產品的需要，滿足改善工藝、提高表面光澤度、氣密性等使用功能。
根據市場需求，研究開發導電炭黑、色素炭黑新品種，使其在導電性、黑度和色相等方面更加符合用戶需要。
根據統計,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、抗靜電劑或導電劑廣泛用于塑料、油墨、涂料和干電池等很多行業的制品中。
近幾年，我國汽車工業的快速發展，使輪胎橡膠的需求增長迅速，炭黑生產和需求也隨之快速發展。1999年到2003年我國炭黑產量由60萬T增加到102T（居世界第二位）表觀消費量有65萬T增加到109T，產量和消費量的年平均增長速度都達到13.5%。
近年來，我國炭黑行業雖然取得了可觀的發展速度和顯著的科技成果，但是與國外先進水平相比，無論在品種、質量、生產技術和應用技術水平等方面，大部分企業與世界先進水平相比仍有一定的差距。
國外炭黑品種發展情況
國外在對炭黑的生產過程，微觀結構、表面性質及其補強和應用機理的研究不斷深化的基礎上，新開發的產品不斷涌現，起特點是節能、環保化、高功能化和專用化，生產廠家通常不公布其理化指標而只介紹其應用性能，也不申請納入ASTM標準。具體可分為如下幾類。
1、低滾動阻力和高性能輪胎用炭黑
低滾動阻力輪胎或稱“綠色輪胎”是輪胎發展的方向。“綠色輪胎”要求輪胎兼有耐磨性、行駛安全性（主要是抗濕滑性）和低滾動阻力，在采用常規炭黑品種補強的胎面膠中，這3個性能是相互矛盾的；而低滾動阻力炭黑（亦稱低滯后炭黑）能夠在降低輪胎滾動阻力和生熱的同時，保持較好的耐磨性和抗濕性。德國德固賽公司開發了所謂“納米結構炭黑”或稱“反性炭黑”，其特點是通過改進炭黑表面的納米結構，改變炭黑膠料的滯后性能；美國卡搏特公司開發了“雙相炭黑”有名ECOBLACK（環保炭黑），其特點是通過改進炭黑表面的納米結構，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的低滾動阻力，有具有采用炭黑時良好的耐磨性和抗濕滑性，開發出的CRX1346
CRX1420 VULCAN1345和VULCAN
1436等高補強，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、高速度級的子午線輪胎和賽車輪胎等特種輪胎產品。
2.、高純凈度炭黑
卡博特和德固賽公司分別開發了純凈度高、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套、橡膠油封等制品的使用壽命，改進橡膠、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．工業橡膠制品專用炭黑
卡博特公司開發的STERING和SPHERON兩個系列的專用炭黑品種，分別適用于門窗密封條、雨刷、空調管、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。
國內炭黑品種的發展情況
1、子午線輪胎用新工藝炭黑品種
近幾年來，我國子午線輪胎生產快速發展，子午輪胎要求使用性能較好，質量穩定和濕法造粒的新工藝炭黑品種。如N1115、N121、N234、N375、N326、N330、N550、N660等，由于萬噸級新工藝炭黑生產技術的普遍推廣，目前萬噸級裝置生產的濕法造粒產品，已經達70%以上，基本可以滿足子午線輪胎生產發展的需要。
2、低滯后炭黑
中橡集團炭黑工業研究設計院（CCBI）已開發出DZ系列低滯后炭黑生產技術，并建成了國內第一套低滯后炭黑工業化裝置，其代表品種為DZ—13，填充DZ—13膠料的生熱比常規炭黑低15％~25%，制成的子午線輪胎具有低滾動阻力、低生熱、低油耗，輪胎耐久性和耐磨性顯著提高等優點，達到國外同類產品水平。在DZ－13應用于斜交胎時，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的使用性能。DZ系列低滯后炭黑的開為今后“綠色輪胎”的發展奠定了良好基礎。
3、導電炎黑
導電炭黑具有密度小、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，在一定范圍內獲得不同導電性等諸多優點，而成為導電高分子材料最重要的導電性填料
CCBI已經開發成功了一系列導電炭黑產品，并建成了規模化生產的裝置。其產品已廣泛應用于防靜電運輸帶、導電膠輥、防靜電膠版、電纜屏蔽料、鋰電池的電極材料、導電涂料、防靜電周轉箱等。
4、色素炭黑
色素炭黑主要用做油墨、涂料、化纖、皮革、復印機墨粉等的著色劑，塑料（包括電纜光纜）的著色劑或紫外光屏蔽劑。國內已有多家炭黑企業采用混氣法或油爐法生產色素炭黑進行改性處理的產品，但尚不能充分滿足國內市場需求。為此CCBI為塑料行業研發CM、103、R3等10個塑料專用炭黑品種為油墨、涂料行業研發了Q系列易分散炭黑新品種。
發展我國炭黑新品種建議
我國炭黑新品種開發已經取得了可喜的進展，但是距時常的需求，與國外同類產品比較，還存在一定的差距。為此提出如下的發展建議。
在加強輪胎制造企業、炭黑生產企業和炭黑科研單位合作的基礎上，不斷優化國產低滯后炭黑的性能，積極推廣應用。積極研究開發高性能炭黑新品種，提高輪胎的應用性能。
在改進工藝、改進設備的基礎上研究開發高純凈度炭黑新品種，并建立相應的工業化生產裝置，以滿足化纖著色，高壓電纜護套、橡膠油封、塑料制品等產品的需要，滿足改善工藝、提高表面光澤度、氣密性等使用功能。
根據市場需求，研究開發導電炭黑、色素炭黑新品種，使其在導電性、黑度和色相等方面更加符合用戶需要。
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