炭黑牌号分类及应用

炭黑牌号分类及应用

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。

第一个英文字母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。

第一个数字代表炭黑氮表面积范围，共列为0~9个等级。

第二和第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。

一、1系列

ASTM名称英文缩写中文名称

N110 SAF 超耐磨炉黑

N121 SAF-HS-NT 新工艺高结构超耐磨炉黑

N166 SAF-HS 高结构超耐磨炉黑

基本特性：

粒径小，表面积和着色度最高，最好的耐磨性，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

二、2系列

ASTM名称英文缩写中文名称

S212 ISAF-LS-SC 代槽炉黑

N219 ISAF-LS 低结构中超耐磨炉黑

N220 ISAF-HM 高定伸中超耐磨炉黑

N231 ISAF-LM 低定伸中超耐磨炉黑

N234 ISAF-HS-NT 新工艺高结构中超耐磨炉黑

N242 ISAF-HS 高结构中超耐磨炉黑

N270 IISAF-HS-NT 新工艺高结构中中超耐磨炉黑

N285 IISAF-HS 高结构中中超耐磨炉黑

N293 CF 导电炉黑

N294 SCF 超导电炉黑

N299 GPT 通用胎面炉黑

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 耐磨性本系列中最高。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，以改善崩花、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，也可改善崩花、裂口性能。

N234适用于载重胎与轿车胎，及高级橡胶制品。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。

三、3系列

ASTM名称英文缩写中文名称

S300 EPC 易混炉黑

S301 MPC 可混炉黑

S315 HAF-LS-SC 代槽炉黑

N326 HAF-LS 低结构高耐磨炉黑

N327 HAF-LS 低结构高耐磨炉黑

N330 HAF 高耐磨炉黑

N332 HAF-NT 新工艺高耐磨炉黑

N339 HAF-HS-NT 新工艺高结构高耐磨炉黑

N347 HAF-HS 高结构高耐磨炉黑

N351 T-HS 新工艺高结构高耐磨炉黑

N356 HAF-VHS-NT 新工艺超高结构高耐磨炉黑

N358 HAF-VHS 超高结构高耐磨炉黑

N363 T-LS 新工艺低结构高耐磨炉黑

N375 HAF-HS-NT 新工艺高结构高耐磨炉黑

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，有较高的拉伸强度、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系列中最高。

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系列最低。

N358可改善胶料加工性能，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最好，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，加软化剂有利于分散。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系列中最高，而耐磨性最好，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，可改善胶料加工性能。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），有极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最高，

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生热最高，因为它们的表面积和结构都很高。

N330、N351生热最低，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，可改善胎面胶料的抗崩花裂口性能，N110胶料的撕裂能最高，N220和N375居中，然后是其它品种，唯N330最低。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，有最高的疲劳寿命。

N110、N121、N347的疲劳寿命居中。

N351的疲劳性能最低。

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。

四、4系列

ASTM名称英文缩写中文名称

N440 FF 细粒子炉黑,

N472 XCF 特导电炉黑

基本特性