Complete Guide to Carbon Black in Rubber: Properties & Key Grades (N220 – N660)
Технический углерод — это мелкий черный порошок, состоящий в основном из элементарного углерода в виде мелкодисперсных частиц. Технический углерод, получаемый в результате неполного сгорания или термического разложения углеводородов в контролируемых условиях, широко используется в качестве армирующего наполнителя в резиновых изделиях, особенно в производстве шин. Эксплуатационные характеристики резиновых изделий в значительной степени
Углеродная сажа представляет собой мелкий черный порошок, состоящий в основном из элементарного углерода в виде мелкодисперсных частиц. Производимый путем неполного сгорания или термического разложения углеводородов в контролируемых условиях, технический углерод широко используется в качестве армирующего наполнителя в резиновых изделиях, особенно в производстве шин. Эксплуатационные характеристики резиновых изделий в значительной степени зависят от сорта и характеристик используемого технического углерода.
В этой статье рассматриваются основные свойства различных марок технического углерода и основное внимание уделяется наиболее часто используемым в резиновой промышленности типам — N110, N220, N330, N550 и N660.
1. Основные свойства технического углерода
Марки технического углерода в первую очередь различаются по таким свойствам, как площадь поверхности, структура, маслоемкость и эксплуатационные характеристики в резиновых смесях. Эти параметры влияют на обработку, армирование, эластичность, проводимость и износостойкость. Ниже приведена сводная сравнительная таблица наиболее часто используемых марок технического углерода в резине.
Индекс свойств марки технического углерода
| Оценка | Iodine Abs. (g/kg) |
Oil Abs. (10⁻⁵m³/kg) |
Comp. Oil Abs. (10⁻⁵m³/kg) |
Интенсивность оттенка (%) |
CTAB Area (m²/g) |
Total Surface (m²/g) |
Потеря тепла (%) |
300% Modulus (MPa) |
Насыпная плотность (kg/m³) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| N110 | 145±8 | 113±6 | 91~103 | 115~131 | 112~128 | 120~134 | ≤3.0 | -3,1±1,5 | 345±40 |
| N115 | 160±8 | 113±6 | 91~103 | 115~131 | 121~137 | 129~145 | ≤3.0 | -3.0±1.5 | 345±40 |
| N121 | 121±7 | 132±7 | 105~117 | 111~127 | 111~127 | 115~129 | ≤3.0 | 0.0±1.5 | 320±40 |
| N134 | 142±8 | 127±7 | 97~109 | 123~139 | 134~150 | 135~151 | ≤3.0 | -1.4±1.5 | 320±40 |
| Н220 | 121±7 | 114±6 | 92~104 | 108~124 | 103~117 | 107~121 | ≤2.5 | -1,9±1,5 | 355±40 |
| N219 | 118±7 | 78±6 | 69~81 | 115~131 | 100~114 | 109~123 | ≤2.5 | -3.5±1.5 | 440±40 |
| N234 | 120±7 | 125±7 | 96~108 | 115~131 | 109~125 | 112~126 | ≤2.5 | 0.0±1.5 | 320±40 |
| Н330 | 82±6 | 102±6 | 82~94 | 96~112 | 73~85 | 72~84 | ≤2.0 | -0,5±1,5 | 380±40 |
| N326 | 82±6 | 72±6 | 62~74 | 103~119 | 74~86 | 72~84 | ≤2.0 | -3.5±1.5 | 455±40 |
| N339 | 90±6 | 120±7 | 93~105 | 103~119 | 86~98 | 85~97 | ≤2.0 | 1.0±1.5 | 345±40 |
| N375 | 90±6 | 114±6 | 90~102 | 107~121 | 89~101 | 86~100 | ≤2.0 | 0.5±1.5 | 345±40 |
| Н550 | 43±5 | 121±7 | 80~90 | — | 36~48 | 35~45 | ≤1,5 | -0,5±1,5 | 360±40 |
| Н660 | 36±5 | 90±5 | 69~79 | — | 31~43 | 30~40 | ≤1,5 | -2,2±1,5 | 440±40 |
| N650 | 36±5 | 122±7 | 79~89 | — | 32~44 | 31~41 | ≤1,5 | -0.6±1.5 | 370±40 |
| N774 | 29±5 | 72±5 | 58~68 | — | 26~38 | 25~35 | ≤1,5 | -3.7±1.5 | 490±40 |
| N762 | 27±5 | 65±5 | 54~64 | — | 25~37 | 24~34 | ≤1,5 | -4.5±1.5 | 515±40 |
Эти значения отражают поверхностные характеристики и армирующий потенциал каждого сорта. Более высокие площади поверхности (например, N110) обычно означают более сильное армирование, но также и больше проблем в обработке.
Looking for Reliable Carbon Black (N-Series)?
Don’t compromise on quality. We supply premium industrial-grade N220, N330, N550, and N660 directly to rubber manufacturers worldwide.
✔ Competitive Factory Price
✔ Consistent Quality (COA Available)
✔ Fast Global Shipping
2. Применение и эксплуатационные характеристики основных видов технического углерода для резиновых изделий
Для разработки рецептуры смеси и дизайна продукта решающее значение имеет понимание характеристик и области применения каждой марки технического углерода.
Подробное сравнение основных марок резинового технического углерода
| Оценка | Приложение | Использование и эффект |
|---|---|---|
| N110 | В основном используется для внедорожных шин, протекторов шин большой грузоподъемности, резиновых прокладок мостов, конвейерных лент и других резиновых изделий, требующих высокой износостойкости. | N110 — один из самых мелких сортов резиновой сажи, обеспечивающий высокую прочность и хорошую износостойкость. Однако он имеет плохие характеристики обработки (высокий расход энергии на смешивание, трудное диспергирование, плохое каландрирование и экструзия), что ограничивает его применение. Часто используется в сочетании с N220 и N330. |
| Н220 | Используется в протекторах шин большегрузных и легковых автомобилей, а также в высокопрочных, износостойких резиновых изделиях, таких как прочные конвейерные ленты и промышленные резиновые детали. | Подходит для различных резин. По сравнению с N330, резиновые смеси с N220 имеют 10%–20% лучшую износостойкость, более высокую прочность на разрыв и сопротивление разрыву, с некоторой проводимостью. Однако имеет более высокое теплообразование и твердость. |
| Н330 | Применяется для протекторов шин легковых и грузовых автомобилей, покрытий конвейерных лент, шлангов и других промышленных резинотехнических изделий, требующих высокой стойкости к истиранию. | Обеспечивает армирование, износостойкость и сопротивление росту трещин, аналогичное N220. Он также имеет хорошие характеристики экструзии, особенно подходит для смесей SBR/BR. Однако протекторные смеси с N330 имеют относительно более высокое сопротивление качению среди серии N300, что следует учитывать при составлении рецептуры. |
| Н550 | Используется в слоях каркаса шин, боковинах, камерах, а также в качестве композиционных материалов для экструзии и каландрирования. | Подходит для натуральных и различных синтетических каучуков. Легко диспергируется и обеспечивает хорошую жесткость, высокую скорость экструзии, небольшое разбухание экструдера и гладкую поверхность. Вулканизаты обладают хорошими высокотемпературными и теплопроводными свойствами. Армирование, эластичность и упругость также хороши. При использовании в камерах из бутилкаучука часто сочетается с N660. |
| Н660 | Используется в слоях каркаса шин, камерах, велосипедных шинах, шлангах, ремнях, кабелях, обуви, каландрированных изделиях, формованных изделиях и т. д. | Подходит для всех типов резины. По сравнению с полуармированной печной сажей, N660 имеет более высокую структуру и более мелкие частицы. Он легко диспергируется и обеспечивает вулканизаты с более высокой прочностью на разрыв, сопротивлением разрыву и модулем, сохраняя при этом низкую деформацию, низкое теплообразование и хорошую эластичность и сопротивление изгибу. Однако его удлинение относительно низкое. |
3. Выбор правильного технического углерода для резиновых изделий
Выбор правильного технического углерода зависит от желаемого баланса между армированием, технологичностью, сопротивлением качению и стоимостью. Например:
- N110 идеально подходит для максимальное усиление но его сложнее обрабатывать.
- Н220 предложения высокая износостойкость и прочность с лучшей обрабатываемостью.
- Н330 остатки производительность и стоимость для шин общего назначения.
- Н550 и Н660 лучше для гибкость, экструзия и соединения боковин.
Заключение
Технический углерод играет важную роль в эксплуатационных характеристиках резиновых изделий. Каждый сорт имеет свои механические и технологические характеристики, которые влияют на конечные свойства смеси. Понимание Индекс свойств марки технического углерода наряду с производительность приложения каждого сорта позволяет разработчикам рецептур и производителям оптимизировать резиновые смеси под свои конкретные потребности.
