橡胶补强用炭黑百年史话

碳 ， 氢则 是气 体 副产 品 。 而 通 常认 为 ， 一种 炭黑 生 产 工 艺 是 由怀 特 （ ． 第 Ｊ Ｋ． ｉｈ） 明的 ， 人是 美 国费 城 的一 位 油 墨 制 Ｗｒ ｔ 发 ｇ 此 造 商 。他 的 初 衷 旨在 帮 助 生 产 出一 种 新 型 亮 光
漆。
入橡 胶 内可 大 大 延 长 轮 胎 的使 用 寿命 ， 因为 这 么
后来 ， 翰 ・邓 禄 普 （ ｏｎ Ｄ ｎｏ ） １８ 约 Ｊｈ ｕ ｌｐ 于 ８ ７ 年发 明了充 气 轮胎 ， 并把 这种 轮 胎用 在 自行 车 上 。
含 有 这样 的 固态 碳 ， 外 观 呈 现 黑 色 。 正 因 为 如 其
实 际上 ， 一条 硫 化 橡 胶 充 气 轮 胎 是 由英 国人 罗 第 伯特 威 廉 汤 姆 逊 （ ｏ ｅ ｌａ ｈ ｍ ｓｎ Ｒ ｂ ｒＷｉｉ Ｔ ｏ ｐｏ ）于 ｌｍ １４ ８ ５年 发 明 的 ， 只是 由于其 成 本 过 于 昂贵 而 无 法 得 到推 广 。１９ ８ ５年 ， 国人 安 德 烈米 其林 （ ｎ ｒ 法 Ａ ｄｅ Ｍｉ ｅｉ） ｃ ｌ 首次 在汽 车 上使 用充 气 轮胎 。 ｈ ｎ
产 生炭 黑 之类 的 固态碳 产 物 。 在 由燃烧 含 碳 物 质 所 产 生 的 黑 色 烟 雾 中 ， 便
１３ ８ ９年 ， 理 士 ・固特 异 （ ｈｒ ｓＧ ｏ ｙ ａ） 查 Ｃ ａｌ ｏ ｄ ｅｒ ｅ
发现 了硫 化 橡胶 ， 于 １４ 并 ８ ４年 获得 专 利 。从 那 以 后， 到 １ 直 ９世 纪 末 ， 化 橡 胶 的实 用 价 值 才 开 始 硫 为人 们所 发 现 。
可控条 件 下 不 完 全 燃 烧 制 造 出 的一 种 工 艺 产 品 ， 它有别 于在不 可控 过程 中所产 生 的 “ 炱 ” 烟 。 生 产 炭黑 的 另一 种 方 法 是 气 态 烃 （ 常 是 甲 通 烷） 在没 有 氧气 的情 况 下 ， 发生 热 分解 而 产 生 固态
橡胶 轮 胎更 具 有 商 业 价值 ， 而 使 这 两 个 行 业 和 从 这 两种 材料 永远 紧 密 联 系 到 了 一起 。炭 黑用 作 橡
胶工 业 补强 填料 的过 去 １０年 与 固特 里奇 公 司一 ０ 个世 纪前 的这种 发 现是 分不 开 的 。
１ １０ ９ ９—１ ４ ９ ５年— —伴 随战争 发展 的炭 黑 １０ ９ ９年 ， 法 是 主 要 的炭 黑 生 产 工 艺 。这 种 槽
做提 高 了轮 胎 的 耐 磨 性 。这 对 于橡 胶 工 业 ， 当然
１７ ８ ２年 于美 国 西 弗 吉 尼 亚 州 建 成 了 第 一 座
商 业化 规 模 的炭黑 生 产工 厂 。只不 过 这 座工 厂 是
还有炭黑工业 ， 都堪称是一个非常重要的发现 ， 因
为它 使 得炭 黑 补 强 橡 胶 轮胎 更 加 实 用 ， 以前 的 比
第 １ 期
专
、
朱 永 康 ． 胶 补 强 用 炭 黑 百 年 史话 橡
鍪 胶 补 强 用 炭 黑 百 年 史 话 橡
来自百度文库最
朱 永康
编 译
摘
要 ： １０年 里 ， 黑 的 发 展 已 经 对 橡 胶 补 强 产 生 了 重 要 的 影 响 。本 文 将 介 绍 炭 黑 在 橡 胶工 业 中 的 发 展史 ， 讨 论 炭 在 ０ 炭 并
用 木 材修 建 的 ， 隔不 久便 因 为发 生 火灾 而焚 毁 。 时 这座炭 黑 工厂 乃 至后来 ２ Ｏ世 纪 中 叶 的所 有 工 厂 ， 采用 的都是 同一 种 生 产 工 艺 ， 固 态 碳 沉 积 在 金 即
属表 面上 ， 将其 “ ” 来便 获 得 炭黑 产 品 。 刮 下 这些 工 艺 中 当时 使 用 最 广 泛 的 当 推 槽 法 工 艺 ， 工 艺是 利 用 天 然 气 作 为 原 料 。这 一 时 期 的 该
炭黑 于 ２ Ｏ世 纪 初被 用 于橡 胶 中， 时这 么 做 当
此 ， 在 几 千年前 ， 早 古代 中国 人就 利 用 一 种类 似 炭 黑 的物 质 ， 即所 谓 的 “ 烟炱 ” 为颜 料 （ ） 用 。 作 墨 使
今 天 ， 如我 们都 知道 的那 样 ， 黑 是 这 种 在 正 炭
黑补 强 填 充 剂 的 许 多 优 点 。 关 键 词 ： 胶 补 强 ； 黑 ； 展 史 橡 炭 发
碳 烃 化合 物 （ 固态 、 液态 或气 态 ） 全 燃 烧 会 完 产 生各 种 气 体产 物 ， 典 型 的是 产 生 二 氧 化 碳 和 最 水 蒸 汽 。碳烃 化 合 物 不 完 全 燃 烧 （ 为 氧气 量 不 凶 足 以至不 能 完全 燃 烧 ） 在 形 成 气 体 产 物 的 同时 会
只是 因 为它 能将 其 制 品 的颜 色染 黑 。１０ ９ ４年 ， 英 格兰 一 家橡胶 公 司 的首席 化 学家 莫特 （ ． ｔ） Ｓ Ｃ Ｍｏ ｅ 注意 到 ， 一旦 把 炭 黑 加 入 橡 胶 便 可 以提 高 橡 胶 的 强度 。然 而 ， 到上 世 纪 初 即 １ １ 直 ９ ０年 ， 特 里 奇 固 公 司 （ ． ． ｏｄｉ ） 首 先 发 现 ， 大 量 炭 黑 加 Ｂ Ｆ Ｇ ｏｒ ｈ 才 ｃ 把
现今 实 际上 已经 过 时 的工 艺 如 图 １所 示 ， 涉 及 它
炭 黑产 量 比较 小 ， 为其 主要 用 途 是 作 为 黑 色 着 因
色 。 剂
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现代橡胶技术
２ １ 年第 ３ ０１ ７卷
到 以有 限 的空 气 使 天 然 气 燃 烧 ， 而 形 成 部 分 沉 从 积于槽 铁上 的碳 粒 ， 然后 用 刮刀 将其 刮 下 ， 收集 起
来 即为炭 黑 产 品 。这 种 工 艺 的 收 率非 常低 ， 大部 分 产 物都散 失在 大气 环境 中。