炭黑

碳黑（carbon black），又名炭黑，是一种无定形碳。是一种轻、松而极细的黑色粉末，表面积非常大，范围从10~3000m2/g，是含碳物质（煤、天然气、重油、燃料油等）在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。由天然气制成的称“气黑”，由油类制成的称“灯黑”，由乙炔制成的称“乙炔黑”。此外还有“槽黑”“炉黑”。

按炭黑性能区分有“补强炭黑”“导电炭黑”“耐磨炭黑”等。可作黑色染料，用于制造中国墨、油墨、油漆等，也用于做橡胶的补强剂。

炭黑由极细微的碳颗粒聚集而成，具有巨大的比表面积、高吸油值、优异的导电/抗静电能力和强大的着色力。根据生产工艺和用途的不同，炭黑颗粒的尺寸、结构形态（聚集体的大小和形状）以及表面化学性质可以被精确调控，从而衍生出数百个不同牌号的产品。

主要用作橡胶的补强剂和填料，其消耗量约为橡胶消耗量的一半，橡胶用炭黑占炭黑总量的94％，其中约60％用于轮胎制造。此外，也用作油墨、涂料和塑料的着色剂以及塑料制品的紫外光屏蔽剂。许多其他制品，如电极、干电池、电阻器、炸药、化妆品及抛光膏中，也是重要的助剂。

橡胶用炭黑如轮胎行业，橡胶密封件，减震件等等，橡胶制品中配合一定量的炭黑可以起到补强和填充作用以改善橡胶制品的性能。

溶解性为不溶于水和有机溶剂(OT-42)
加热至红，燃烧而无火焰。

炭黑是含碳物质 (煤、天然气、重油以及燃料 油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的一种无定形碳,主要包括补强炭黑、导电 炭黑和耐磨炭黑等。炭黑主要用于轮胎和橡胶制品领域,它可以明显提高或者改善轮胎和橡胶制品的各种力学性能和机械性能等,延长轮胎和橡胶制品的使用寿命。此外,炭黑还可应用于染料、油墨和油漆等领域。

试样预经120℃干燥4h，然后用C.H.O分析仪之类的仪器或燃烧/重量分析法测定。 ADI尚未规定，暂时可用于与食品接触的物料，(FAO/WHO，2000)。不能被消化吸收，故口服应无毒，但考虑炭化时有3，4-苯并芘混人，故现基本不用。
GB 2760-1996：糖果、饼干、糕点、米及面制品，5.0g/kg。
EEC规定用于浓缩果汁、果酱、果冻、果酒等。

炭黑经改性处理后,其原生结构发生改变,进而影响橡胶复合材料的补强性能。目前,常用于改性炭黑的方法包括氧化改性、等离子体改性、表面接枝改性和表面吸附改性等。

[1] 肖明, 李玉芳. 我国炭黑生产现状及进出口分析[J]. 精细与专用化学品, 2025, 33(07): 8-12. DOI:10.19482/j.cn11-3237.2025.07.03.

[2]徐立杰,石玉明,邵路,等. 改性炭黑在橡胶中的应用研究概况[J].弹性体,2025,35(01):77-82.DOI:10.16665/j.cnki.issn1005-3174.2025.01.005.

黑色粉末状微粒，粒径0～500μm。相对密度1.8～2.1。不溶于水及有机溶剂。 食用黑色色素。用于糕点，用量0.001%～0.1%。 作食品着色剂，我国规定可用于米、面制品、糖果、饼干和糕点，最大使用量为5.0g/kg。 1.橡胶工业 作为补强填充剂。2.油漆油墨工业 用作油漆油墨的着色颜料。3.黑色纸张制造 如照相材料的包装用纸和无线电器材使用的具有高导电性炭黑制造的黑色纸制品。4.复写纸和打字带 用于要求深黑的颜色并能存留在载体上。5.塑料着色、墨水、留声机唱片、鞋油、油漆布、皮革涂料、有色水泥、电极、电刷、干电池等方面。 锂离子电池导电剂 主要用于橡胶、油漆、油墨等行业 用作橡胶补强剂 用于轿车胎面及胎侧、胶管、槽带、工业橡胶制品及运输带等的补强 用于橡胶行业及油漆、油墨等行业 用于轿车轮胎胎面、工业橡胶制品及运输带的补强 用于轮胎胎面、表面补胎条、汽车橡胶件、传送带、传送垫等，用此炭黑的硫化胶显示出优良的强伸和耐磨性能 主要用于轮胎带束层、胎侧、实心轮胎、滚筒外层、胶管表层、工业橡胶制品、轿车胎胎面的补强 用于轿车和卡车轮胎胎面、运输带表层、工业橡胶制品的补强 用作橡胶补强、着色剂，冶金、火箭推进剂 用于橡胶制品的填补及补强 用于橡胶制品、胎体、气门嘴等的填充补强 用于油漆及油墨、塑料等行业 用于工程胎胎面、钢丝带束层胶料、运输带、工业密封件及制品等的填充补强 用于橡胶制品、纤维、塑料等的补强 用作橡胶制品的补强剂 用于胎体及内胎胶料、胶管、挤出胶条、密封件及压模等工业橡胶制品的补强 主要用于橡胶行业的力车胎、汽车内胎和汽车轮胎的胎侧、电缆护套等 广泛用于轮胎、胶管、胶带等橡胶制品填充补强 用于各种橡胶的补强 主要用作干电池的原材料，也用于导电和防静电的橡胶制品中 在橡胶工业上用以制造天然橡胶和丁基橡胶的补强剂和填充剂，能给予硫化后的橡胶以较好的拉伸强度、扯断伸长率及耐磨性等。多用于以天然橡胶为主的大型工程胎和各种越野轮胎的胎面，也可用于胎体、胎侧，还可用于高强力运输带、耐寒橡胶制品、钻井零件。化轻工业方面用以作油漆、油墨、搪瓷及塑料制品的填料。 天然气槽法炭黑以天然气为原料，用铁管送入燃烧室，燃烧室的形式长而短，系用铁板制成，室内有若干个烯烧嘴。天然气用适当丈夫力由燃嘴喷出，在空气不足的情况下烯烧，即生成光亮而有黑烟的火焰，使之冲至槽铁的下方，燃嘴与槽铁面的间距为65～80mm。此时烯烧的温度自1000℃以上（约1200～1400℃）降至500℃左右，炭黑堆积于此，槽铁可向水平前后移动，移动速度为3～4mm/s。为维持正常的生产，所需空气量约为理论计算量的2.5～3倍。生成的炭黑用固定的刮刀刮入漏斗，送至中央包装室处理。此项炭黑质在松软，经筛选除去硬粒子和垢片后，送入磨粉机研磨，使粗细更为均匀，但体质仍极轻而松胀，应予震动使稍结实，然后用炭黑加入少量水分，使成浆状，并用小的针头在其中旋转，使成极微不上的丸粒，经干燥后即为成品。就色素用炭黑来说，为了便于分散，大多不必造粒。其流程如下：
原料气、空气→燃烧裂解→收集→成粒→包装→成品
由植物性原料经炭化即得产品。 炭黑是最古老的工业产品之一。我国在古代就用植物油不完全燃烧制取颜料炭黑。1872年，美国首先以天然气为原料用槽法生产炭黑，主要用作着色剂。1912年莫特发现炭黑对橡胶的补强作用之后，炭黑工业才得到迅速发展，相继发展了多种工艺方法。目前，油炉法是效率最高、经济效益最好的方法，油炉黑的产量已占炭黑总量的70-90%。主要有炉法、槽法、热裂法三种。 由植物性原料，如泥炭之类炭化而得。也可由可可壳、牛骨炭化而得，或用植物油燃烧而得。 有毒物质 低毒 口服-大鼠 LD50: > 15400 毫克/公斤 尘与空气混合可爆 遇热, 强氧化剂可燃 库房低温干燥通风 水, 二氧化碳, 干粉, 泡沫 TWA 3.5 毫克/立方米; STEL 7 毫克/立方米