炭黑的典型应用
炭黑与轮胎
炭黑占轮胎重量40% ,其余大多为橡胶,炭黑就像是轮胎的增韧剂,可以使橡胶保持弹性并变得更加耐用。
“如果汽车轮胎只有橡胶没有炭黑,那么轮胎大概只能行驶一千英里就会散架。” Rafael Vargas 博士说道, “但当轮胎使用炭黑硫化橡胶时,则可以行驶 10 万英里,因为它更坚韧、耐用。这就是我们所说的增强填料。”
炭黑与颜料
“您前几天看到的那辆闪亮黑色跑车,它的面漆便使用了炭黑作为颜料,会让黑漆变得更加黑。” Vargas 博士解释,“它不仅仅只是黑色,还是一种有着蓝色底色的深黑色。”
炭黑添加剂
如果您想通过变黑来保护材料免受太阳紫外线的伤害,就可以在这个材料中加入炭黑。比如在垃圾袋中加入炭黑,垃圾袋就拥有了不透明性和防紫外线性,只需要大约 1% 或 2% 的炭黑作为添加剂,就可以轻松实现这一切。架空电线的制造商也会用含有炭黑的黑色橡胶包裹电线,来保护隔热层免受太阳紫外线的破坏。
Vargas 博士强调,几乎您看到的任何黑色都含有炭黑,比如电脑部件键盘和显示器框架、塑料等。
炭黑与电极
炭黑也具备导电性,所以电池制造商会使用炭黑作为电极。
炭黑性能剖析
常规乘用车轮胎可能含有多达 16 种不同类型的炭黑,每种炭黑的性能略有不同:轮胎胎面的炭黑让轮胎坚硬耐用,轮胎侧壁的炭黑让轮胎保持弹性。
炭黑之所以表现出不同性能,是因为这些炭黑具有不同的结构、粒度和表面积,比如轮胎胎面的炭黑结构具有最小的结构,轮胎侧壁的炭黑则有多种结构。
博拉炭黑公司生产的炭黑材料,约 80% 进入了轮胎产业,另一部分则进入了其他橡胶产品,其余的用于涂料、油墨和塑料以及一些电气应用,如下:
· 轮胎
· 特种炭黑:性能出色的黑色颜料,包括紫外线防护、粘度和导电性,可显著改善塑料、涂料和油墨的形态和功能
· 机械橡胶制品:密封系统、皮带、软管、垫圈和模制零件
· 塑料
· 墨水
· 汽车面漆的颜色和色调
· 粘合剂、密封剂、电池、固体碳和冶金
所有这些应用都要求炭黑产品具有不同的性能,因而博拉炭黑公司分析实验室的研究便是聚焦在炭黑产品评估、质量控制、新产品开发等方面,同时尝试解决健康、安全和环境问题。
最近博拉炭黑公司尝试开发一些新产品,涉及炭黑之外的其他含碳材料,主要的研究都在这个分析实验室进行。Rafael Vargas 博士作为这个项目的技术主管,是让这项研究工作顺利进行的关键人物,他必须要了解并整合研究过程中所有涉及的分析测试技术。
Rafael Vargas 博士与HORIBA Ultima Expert 电感耦合等离子体发射光谱仪在实验室的合影