炭黑制造
炭黑在橡胶轮胎中的命名及应用标准
橡胶用炭黑原来是按粒径大小来分类的，但后来改为按氮表面积分类。此外，命名时把炭黑颜料的硫化速度和结构等因素也考虑进去了，由4个系统构成。比如炭黑N330，一个英文字母N代表胶料的硫化速度，以N代表正常硫化速度（S代表缓慢硫化速度）。后面3个为阿拉伯数字，一个数字代表炭黑氮表面积范围，共列为1~9个等级；二和三个数字则由美国材料试验协会负责炭黑和术语的D24.41委员会指定的，反映不同的结构程度。
基本特性：
粒径小，表面积和着色度高，好的耐磨性，但加工性能差，抗龟裂及耐热性能不好，成本高，基本少用与不用
应用与配合：
胎面，一般在子午胎中使用较多，混炼时应注意分散和焦烧。
基本特性：
N219能提高拉伸强度、撕裂强度和伸长率，且生热低、弹性高，但定伸应力和耐磨性有所下降。
N220有较高的综合性能。
N231定伸应力低，但有较高的拉伸强度、撕裂强度和伸长率。N234 耐磨性本系列中高。
N299高结构高定伸碳黑，耐磨性与N234接近，主要代替N220使用，有较好的牵引性能、较低的滚动阻力和较高的耐磨性，特别适合胎面。
应用与配合：
N219适用于胎面，尤其越野轮胎，以崩花、裂口。
N220有较高的综合性能。适用于轿车胎面、越野胎面、及特殊系列轮胎。
N231适用于越野胎及输送带，也可崩花、裂口性能。
N234适用于载重胎与轿车胎，及橡胶制品。更适合于充油橡胶中，体现了耐磨性和高补强特性。但生热较高。
N299主要代替N220，适用于载重胎面与轿车胎面，及及高质量橡胶制品。
基本特性：
N326分散困难，高补强、低生热。有较高的拉伸强度、撕裂强度、耐磨性及抗崩花切割性能。与N330相比，定神应力低、伸长率高、拉伸强度相当。
N330耐磨性比N200系列稍差，使用面广。用N330的轿车轮胎的滚动损失仅大于N351，但比其它300系列的都小。
N332补强性能优于N330，有较高拉伸强度、撕裂强度、耐磨性。
N339有高定伸应力和高硬度，且加工性好，耐磨及抗裂口增长性能优于N347近似于N220，但滚动阻力在N300系列中高。
N347定伸应力、硬度、耐磨性、抗崩花和耐切割性能都较高，加工性能也较好。
N351拉伸强度和伸长率低，但弹性好，生热与耐磨性和N330相当，加工性能良好，用于胎面滚动阻力在N300系列低。
N358可胶料加工性能，定伸应力较高，与N330相比，耐磨和抗裂口性能优越，拉伸强度和硬度相近。用于胎面滚动阻力比N330低，与N351相当。
N375的表面积比N339、N347稍高，都是标准的轮胎用炉黑，这3种碳黑在胎面中的性能表明，拉伸强度]、伸长率、弹性、生热、耐疲劳性基本相似，唯撕裂性能N375好，N347较差。
应用与配合：
N326适用于轮胎胎侧、帘布层、输送带、密封制品。应注意分散，加剂有利于分散。
N330用于轮胎胎面、胎侧、帘布、制品。加工性能较好，使用面广泛。多用于翻胎胎面。
N332 使用及性能与N330基本相似。
N339、N347、N375为典型的轮胎用炉黑。N339适用于轿车胎面、载重胎面及要求耐磨的橡胶制品，但滚动阻力在N300系列中高，而耐磨性好，排胶温度高，焦烧时间短。用N339制造胎面其轮胎耐久性远高于用N220。N347除适用于轮胎胎面外，也适用于电缆外层、胶管、胶带等。N375适用于轿车轮胎、载重胎及越野胎面，也适用于输送带覆盖胶料等，性能与N220相似。
N351、N375结构高，可胶料加工性能。将N351用于越野胎不易产生脱胶现象；用于子午胎侧中，则有利于胶料对钢丝的粘合；用于轮胎帘布胶的性能与N326相当，还可高用量用于高充油量的SBR中制造钢丝子午胎翻胎胎面，其加工性能和机械性能均与N330、N347相当，生热还低于N347胶料。
N358适用轮胎胎面和橡胶制品，用于轿车胎面，滚动损失比N330小，而与N351胶料相当（在高充油胶料中），有高的定伸应力和良好的加工性能。
"1、2、3"以上3种系列碳黑物性和力学性能比较
N100、N200、N300系列碳黑同属硬质碳黑，主要用于轮胎胎面。
拉伸强度：N100系列碳黑胶料的拉伸强度高，N299和N351胶料拉伸强度较低，N110胶料拉伸强度、伸长率性能优良。
定伸应力：300％定伸应力与碳黑结构高低关系密切，一般碳黑表面积相近，结构高则定伸应力高。
疲劳生热：胶料生热随碳黑表面积及结构的增加而增加，但结构影响小些。
N121、N234生热高，因为它们的表面积和结构都很高。
N330、N351生热低，这是因为N351的结构虽高，但表面积低。
N299生热与N220相当，因为前者结构高，后者表面积高。
N339、N347、N375三种碳黑的生热也相当，它们的表面积和结构互有补偿的结果。
撕裂能：撕裂能高的胶料，则有高撕裂强度和高伸长率，由此，可胎面胶料的抗崩花裂口性能，N110胶料的撕裂能高，N220和N375居中，然后是其它品种，唯N330低。N299撕裂能比N220低，N110撕裂能比N234、N121高90％。可见，当碳黑表面积相当时，用低结构碳黑可提高胶料撕裂强度，这是因为，撕裂能主要随表面积增加而增加。
疲劳寿命：疲劳是由胶料内应力集中的弱点先行微裂，继而发展到破裂（所谓特征疲劳寿命）。包括碳黑附聚体存在在内的诸因素都可能是应力集中的薄弱点。故细粒子碳黑的撕裂强度虽高，但要确保分散良好。故常用较粗粒子的碳黑，其疲劳性能更佳。N375具有适中的表面积和结构，有高的疲劳寿命。N110、N121、N347的疲劳寿命居中。N351的疲劳性能低。由此可获得碳黑粒径、结构的尺寸变化对胶料特征疲劳寿命的具体影响。
基本特性：
N472在胶料中的导电性能比N293和N294都高，但补强性不及这两种。
应用与配合：
N472适用于飞机轮胎、多粉尘场合用输送带、胶管、室地板及除静电橡胶制品。一般NBR、CR、NR是制造导电制品的胶料。极性剂有利于提高导电性，TMTD对导电性有利。
基本特性：
N550粒子表面光滑，兼有中等补强性能而又有很好加工性能的品种，特别是能赋予胶料以较高挺性和良好压出性能，胶料的耐高温性能及导热性能良好，特别是弹性和复原性好，补强性能比其它软质碳黑都高，耐磨性能比槽黑还好，故又称中耐磨炉黑（MAF）。
N539是N550衍生品种，有中等补强性能和良好压出性能，拉伸强度和伸长率较高，定伸应力比N550低，弹性和耐疲劳性能好。
应用与配合：
N550常用于轮胎帘布层、胎侧、内胎及压出、压延制品的胶料中。在丁基内胎中好与N660并用，这样既可以满足胶料压出性能，又能制品的后期使用性能。
N539适用于轮胎胎体胶料，尤其适用于以NR为主的缓冲胶料，也可用于轮胎基部胶料、胶带覆盖胶料及其它橡胶制品中。
基本特性：
N630、N642其物化性质相似，补强性能比半补强炉黑稍优。
N650具有中等补强性能，能赋予胶料较好的工艺性能，胶料的撕裂强度和定伸应力较高。
N660是N600系列碳黑中的主要品种，因兼备高定伸炉黑的高定伸应力、快压出炉黑的良好加工性、半补强炉黑的高弹性和细粒子炉黑的耐屈挠性。N660与半补强炉黑相比，它的结构高，粒子稍细，在胶料中易分散，胶料的拉伸强度和定伸应力较高，而且变形小、生热低、弹性好、耐屈挠，但伸长率稍低。
N683是N600系列碳黑中结构高的品种，兼有通用炉黑和快压出炉黑的性能，N683与N550相比，加工性能相似，胶料耐疲劳性能更好，但拉伸强度和伸长率稍差。
应用与配合：
N630和N642适用于制造轮胎帘布层、内胎、胶管及其它橡胶制品。N642还可代替半补强炉黑使用。
N650和N683都是高结构品种，适用于轮胎帘布层、胎侧、内胎、电缆外层、胶管、胶鞋及其它压延制品。
N660适用于轮胎帘布层、高速输送带、电缆、鞋类及其它压延制品。
在选用本系列碳黑时，应注意到它们的拉伸强度区别不大，所不同的主要是伸长率、定伸应力及加工性能有较大区别。
基本特性：
N754具有中等补强性能，是N700系列碳黑中结构低的品种，能赋予胶料以低生热和良好的动态性能，当大量填充时也不会明显降低胶料弹性。
N762具有中等补强性能，结构比N774低，苯透光率稍低，不污染橡胶，能赋予胶料较高弹性和低生热。
N765具有中等补强性能，压出收缩率比N774、N762都低，但胶料门尼粘度、硫化胶拉伸强度、定伸应力都比它们高，但弹性较低。
N772（SRF）具有中等补强性能的半补强炉黑，它的结构与N754、N762相似，其表面积稍大，在胶料中的物性也比N754、N762稍好。
N774具有中等补强性能，主要特点是溶剂抽出物低，不污染橡胶，与N762比较，表面积相同，结构稍高，苯透光率也稍高。用N774的胶料工艺性能好，其用量可以很高，而且胶料性能不降低，生热小，动态性能良好。
N787具有中等补强性能，与N774比较，其基本性能相差不大，只是N774的溶剂抽出物低。本品可高填充量使用，而且胶料加工及物性良好。
应用与配合：
N754适用于压出制品及胶管、胶带等制品。用N754的胶料具有低定伸应力，且弹性好，故可代替热裂碳黑使用。
N762适用于轮胎帘布层、内胎、自行车胎、胶管、胶带压出制品及模制品胶料，特别适合于要求非污染的胶料。
N765适用于内胎、胶管、自行车胎、电缆外层、轮胎帘布层及压出制品的胶料。
N772在橡胶制品中的适用性相当于N754和N762。但N772代替热裂碳黑的性能不及N754好，在非污染性部件中使用不及N762好。
N774适用于轮胎帘布层、胎侧、内胎、胶管、胶带等。特别适用于非污染性的胶料使用。
N787适用于轮胎帘布层、胎侧、内胎、（包括丁基橡胶）、胶管、胶带、胶鞋及模制品等胶料中使用。
基本特性：
N880是细粒子热裂碳黑，它比N900系列的中粒子热裂碳黑的粒径小。N907和N908都是非污染中粒子热裂碳黑，所不同的主要是N908为粉体，N907为非粉体。
N990和N991分别为超纯中粒子热裂碳黑（MT-UP）和低结构中粒子热裂碳黑（MT-LS）。
所谓"非污染"或"超纯"是指碳黑粒子表面的溶剂抽出物少。
中粒子热裂碳黑在橡胶用碳黑中（除细粒子热裂碳黑外）表面积低。
无论细粒子热裂碳黑或中粒子热裂碳黑，因表面积小、结构低，在橡胶中可大量填充，如中粒子热裂碳黑在某些橡胶中的填充量可达300份。所以热裂碳黑（N800～N900系列）是很好的补强填充剂。使用热裂碳黑的胶料，加工性能良好，不影响硫化速度。硫化胶的硬度低、弹性高、生热低、变形小、耐屈挠、耐老化性能良好，但拉伸强度低。
应用与配合：
所有热裂碳黑都适用于胶和多种合成胶。特别适用于要求高填充、低生热、小变形和易加工的橡胶制品。如用于电缆外层、减震垫、耐油及耐热的胶料。当大量填充时，剂也应适量增加。
非污染中粒子热裂碳黑是橡胶和胶乳的补强填充剂。适用于要求弹性好、压缩变形小、不污染以及热或电的不良导体橡胶制品中，也可用于可交联的塑料制品。
热裂碳黑因为价格高，用量少，一般由其它碳黑代替。细粒子热裂碳黑已被淘汰。
