Класификация на черния въглерод

Саждите са аморфна форма на въглерод. Лек, рохкав и много фин черен прах с много голяма повърхност, варираща от 10 до 3000 м²/г, е продукт на непълно изгаряне или термично разлагане на въглеродсъдържащи материали (въглища, природен газ, тежко масло, мазут и др.) при условия на недостатъчно въздух.

Въглероден черен  Обикновено се отнася до въглеродни частици, които обикновено се дължат на недостатъчно изгаряне на органична материя, при което водородните и кислородните елементи се отделят във вода и въглеродът е недостатъчно изгарян, което води до отделяне на молекулите и образуване на сажди. Почти всички размери на частиците сажди могат да бъдат получени чрез процес на производство на сажди в пещ.

Размерът на частиците на саждите от един и същи сорт не е абсолютно еднакъв, което показва диапазон на разпределение на размера на частиците. Като цяло, колкото по-фини са частиците на даден сорт, толкова по-тясно е разпределението на размера. Колкото по-фин е пигментният черен материал, толкова повече точки на контакт има между агрегатите на саждите и толкова по-силна е кохезията между тях. Когато пигментният черен материал се смеси с материала, т.е. започне равномерното разпределение на първоначалния сажди, толкова по-голяма е работата за диспергиране, за да се разделят частиците сажди и накрая да се постигне най-висока чернота и цвят.

Съществуват два вида плътност на саждите. Едната е истинската плътност, която се определя от състава на елементите на саждите и тяхната структура (или кристална структура). При липса на специални инструкции, плътността на саждите се отнася до истинската плътност. Другата е плътността на изсипване или привидната плътност, която варира в зависимост от условията на обработка на саждите и трябва да се измерва често. Привидната плътност служи главно за изчисляване на обема на инженерно оборудване и опаковки, контейнери за съхранение и транспорт. Плътността на изсипване на саждите с малък размер на частиците и висока структура е малка. Саждите с малки частици, висока структура, чиста повърхност и висока грапавост на повърхността имат добра проводимост.

Според употребата могат да бъдат разделени на две категории: каучукови черни въглеродни частици, пигментни черни въглеродни частици

1. Класификация на сажди за пигмент
В международен план, въглеродните сажди обикновено се разделят на три категории според оцветяващата им способност, а именно високопигментирани, среднопигментирани и нископигментирани. Тази класификационна система често се представя с три букви. Първите две букви показват оцветяващата способност, а последната показва метода на производство.

2. Класификация на сажди за каучук
Системата за именуване отчита скоростта на вулканизация и структурата на материала от въглеродни сажди и се състои от четири системи. Първата буква представлява скоростта на вулканизация на каучука. N представлява нормална скорост на втвърдяване, а S представлява бавна скорост на втвърдяване. Първата буква от последните три букви представлява повърхностната площ на азота от въглеродни сажди. Втората и третата цифра отразяват различните степени на структура.

Н220Подходящ е за всички видове каучук, износоустойчивостта му е с 10%-20% по-висока от тази на N330, може да осигури на колоидния каучук висока якост на опън и якост на разкъсване и има определена електрическа проводимост. Използва се главно за протекторна гума на гуми за камиони, гуми за леки автомобили и каучукови изделия с висока якост и висока износоустойчивост.

N330 е вид въглероден черен с добри армиращи свойства, който може да придаде на колоидните частици добра якост и удължение, устойчивост на разкъсване, износоустойчивост и еластичност. Използва се главно за протектори на гуми, кордна гума, странични гуми и различни каучукови промишлени продукти.

N550 е подходящ за естествен каучук и всички видове синтетичен каучук, лесно се диспергира, може да придаде на каучуковия материал висока твърдост, бърза скорост на пресоване, малко разширение в отвора и гладка повърхност при пресоване. Вулканизираният каучук има добра топлопроводимост и устойчивост на висока температура, както и добри подсилващи свойства, еластичност и устойчивост. Използва се главно в лепило за корди за гуми, странични гуми, вътрешни гуми, екструдирани и каландриращи продукти.

N660 Този продукт е подходящ за всички видове каучук. В сравнение с полуармирания въглероден черен, той има по-висока структура, по-фини частици, лесно се диспергира в каучуковия материал. Вулканизираният каучук има по-висока якост на опън, якост на разкъсване и фиксирано удължение, както и по-малка деформация, ниско генериране на топлина, еластичност и устойчивост на огъване. Използва се главно за гумени завеси, вътрешни гуми, велосипеди, гумени маркучи, ленти, кабели, обувки и каландриращи продукти, моделни продукти и др.

Пиролизен метод навъглероден черенКаучукови черни N990 серия от черни, използващи природен газ като суровина, при изолиране на въздух при пламъчно горене, генериране на пукнатини. Методът на термично крекинг на черните, N990, използва основната си производителност и методът на пещ за получаване на черни, имат голяма разлика.

Основните предимства на въглеродния черен N990 са следните:
1. Размер и разпределение на частиците. Средният размер на частиците е 280 nm, повърхностната площ на азота е 7-11 квадратни метра/g, стойността на абсорбция на сяра е 10 g/kg, а повърхностната площ на CTAB е 9 квадратни метра/g.
2. Второ, степента на агрегация на частиците е много малка или структурата е много ниска, показвайки много отделни сферични частици сажди, основната част е съставена от няколко слети частици, в сравнение с други разновидности на сажди, общата степен на агрегация е много ниска.