炭黑，一种橡胶填料

橡胶填料在汽车轮胎中的应用由来已久，起到补强橡胶、提高产量的作用。
橡胶填料对于制造产品来说是不可缺少的，因为它们可以提供补强作用并改善产品的性能。
除炭黑外，其他类型的填料包括二氧化硅、碳酸钙和粘土。
应添加的填料的数量、比例和存在情况将根据所制造产品的特性而变化。

炭黑按制造方法分类

炭黑的制造方法主要分为以下四种。
由于每种炭黑的特性根据制造方法的不同而不同，因此通常按制造方法对炭黑进行分类。

目前主流的制造方法称为炉法。
处理炭黑的公司并不使用所有类型的炭黑，并且通常仅使用一种制造方法，例如仅炉法或仅使用其他制造方法的公司。
让我们来看看炭黑制造方法有何不同及其特点。

炉法（炉黑）

熔炉法是目前最流行的制造方法，是二战期间美国创造的。
最初使用天然气作为原料，但现在普遍使用石油作为原料。
在炉法中，原料燃烧不完全。

该方法收率高，适合炭黑的大规模生产。
炉法的另一个优点是可以在控制的同时生产用于从补强到着色等多种用途的炭黑。

通道法（通道黑）

通道法的原料是天然气。
这是使作为H型钢的槽钢与不完全燃烧的火焰接触，并收集分离出来的炭黑的制造方法。
通道法并不是一个坏方法，但与熔炉法相比它有一些缺点，因此熔炉法现在被认为更常见。

近年来有尽可能减少天然气产量的趋势，但存在原料本身可能短缺、炉法收率较好等缺点。
然而，它还没有被完全淘汰，槽黑仍在涂料中使用。

乙炔法（乙炔黑）

乙炔法炭黑是采用乙炔连续热分解的方法制成的，具有99%以上的极高纯度。
与其他炭黑相比，乙炔黑具有优异的导电性和吸液性，并且比重较轻。
因此，除了橡胶补强剂和颜料外，还用作电池的导电剂和电极添加剂。

热法（热黑）

热法是以热分解产生的天然气为原料，通过送入充分加热的格子结构的炭黑制造方法。
即使在同一热解炭黑中，也分为低热、中热、高热三种。
由于其纯度高，成品后可用作氟橡胶的混炼材料或塑料的功能性添加剂。

炭黑在橡胶上的特性

炭黑根据其粒径和结构（稍后描述）而具有不同的特性。结构是指组成炭黑的颗粒的总长度。
我们根据我们想要获得的特性，根据粒径和结构选择要混合的炭黑。通过混合各炭黑可以获得的性能如下。

着色性

炭黑也是一种耐热颜料。因此，当将硫化过程中加热的橡胶产品着色为黑色时，它非常有用。由于它具有极好的着色特性，因此即使混合用于其他目的（例如，在需要强度的轮胎中），它也能保留其颜色。

硬度和粘度的调节

炭黑结构较长，粒径较小，与橡胶混合时会变得更硬，因为橡胶会卡在间隙中并且橡胶颗粒变得不动。粘度也会很高，但太高会影响捏合过程，因此需要经验和技巧来混合。

因此，可以说特别适合轮胎制造。 2020 年约 80% 的炭黑需求用于轮胎橡胶。另外，它的拉伸性也不好，所以如果想要制作出拉伸性好的橡胶制品，就需要将其与结构较短、粒径不太小的产品混合。

增强耐候性

炭黑具有吸收紫外线的特性。因此，可以期待具有防止紫外线引起的抗氧化劣化的效果。

电导率

炭黑本身具有导电性优良的结构。橡胶是绝缘体，但当我们希望它具有导电性时，也会添加炭黑。
例如，它们用于处理气体以消除静电的地方，而这些地方存在静电问题。