橡胶炭黑（浅谈橡胶使用炭黑的局限性）

　　橡胶炭黑（浅谈橡胶使用炭黑的局限性）
　　现代橡胶行业起源于天然胶， 发展得益于轮胎行业， 作为有效的伴随材料， 炭黑的作用不可忽视！然所有事物有利有弊，时至今日，炭黑的固有顽疾日益显现：
　　1. 迁移性缺陷：
　　在轮胎以外的多数领域，尤其是电子行业，玩具行业，卫生医药领域，体育用品行业，日常用品领域，炭黑可用可不用，甚至被限制使用； 2000 年左右，本人当时接触到一张原文图纸， 供给日本的索尼公司电子设备的一个外形简单的不能再简单的黑色橡胶脚垫。 居然要求满足迁移性规定， 即用一定的负荷物品恒温加载紧密接触白色物件的橡胶制品一定的时间， 不应有超过标准的颜色变异； 同时快速检验的方法， 用橡胶制品擦拭报纸，所产生的碎屑和划过的痕迹，不应有明显黑痕；手指甲划过，痕迹能迅速消失。时至今日，类似的标准越加规范， 也被越来越多的用户作为要求提出， 这个领域配方设计原则已经被很多做个类似要求产品技术人员所掌握； 没做个这类要求产品的人， 尤其是做个橡胶杂品出口的人， 未必懂的，无论多么纯净的炭黑都是被限制使用用量的；而所谓的黑， 最好是色素炭黑，基于成本，也可以使用少量 N550 染黑；这就颠覆了炭黑是个好东西，用浅色填料性能低下，只是降低成本的结论
　　2.受 PAHS法规限制了在杂品的广泛性应用：
　　做过出口橡胶制品的厂家都知道， PAHS是目前比较苛刻的技术壁垒， 在轮胎行业之外， 出口欧盟要相当注意这个环保标准， 如果是第一类，比如潜水绑带，电动工具，切忌用炭黑，你用谁家的炭黑都是一个鬼样，保证你过不了 SGS等第三方的检测； 侥幸出口到了欧盟国家， 尤其是德国， 再喊爹爹是李刚也没辙， 呵呵呵！如果要求是黑色的怎么办？方法同第一条，但区别是只能用色素炭黑，别省了；
　　3.对硅橡胶不适用：
　　硅橡胶的最好补强剂是什么？相信每一个搞橡胶的都知道这个常识；需要高抗撕，高耐磨，如果按固有思维，炭黑是最好的补强剂，粒径越小的补强性能越好，耐磨越好； 对不起， 事实上炭黑加的越多越熟不好了； 其实有时候别的材料比炭黑补强好的多；但也不一定都是气相法 SiO 2 ；
　　4.在氟橡胶的有限使用：
　　氟橡胶用炭黑吗？在非高级别的， N 多次公开技术交流会上，世界氟橡胶的巨头日本大金和意大利苏威公司都提供类似的大量资料和配方实例， 没有直接的书面结论去禁锢你如何配方设计， 但是玩过氟橡胶的人应该知道， 为什么使用大粒径非补强的 N990 级别的炭黑综合性能比较好，而炭黑家族的其它牌号为什么不咋用；炭黑在氟橡胶的作用是什么？
　　5.在轮胎行业的不足：
　　说说轮胎， 1992 年米其林公开资料中宣布的绿色轮胎， 倡导了一种环保的理念； 90 年代末一篇简讯也透露固特异公司与某公司合作研发不要炭黑不用天然胶的新型轮胎，彩色的，理论耐磨是 NR 的 10 倍，国内有识之士敏锐的意识到在传统的轮胎领域很难追赶并超越时， 一个革命性的技术可能是中国轮胎行业的翻身仗， 部分单位进行了一些有益的尝试， 在个别领域取得了一定的效果。注意，这是不用炭黑的轮胎， 为什么被奉为＂万能之神的炭黑＂ 会被弃之呢？虽然这个项目至今还没有取得根本性突破， 但是不要盲从已经从炭黑轮胎赚了钱陶醉的 CEO访谈，也不要对外行的领导起逆反心态，为什么不马上意识到， 市场的商机在这里？研发的课题在这里呢？炭黑较高的多环芳烃含量， 是顽疾，但是还没有开发完全取代炭黑的方案；轮胎行业对 PAHS暂时的豁免放宽，是目前没有更好的替代方案的无可奈何而已； 外行人说的彩色轮胎， 轮胎巨头提出的绿色轮胎， 都是对轮胎行业的一种鞭策， 激励橡胶从业者去开发满足客户要求的新产品， 就像当初用只能用硫磺硫化工艺，发展至今，完全不用硫磺也能硫化，但是还叫硫化，这个道理是一样的；
　　6.在体育用品，家庭用品领域的不足：
　　炭黑的黑色特性，天生的，没法子改变颜色！只能是在这个领域不断萎缩， 谁家愿意用炭黑补强的， 耐磨耐热， 强度很高橡胶密封件做饮水机，茶杯， 罐头，啤酒瓶， 电饭煲， 高压锅之类产品？白花花的大米饭， 弄成黑米， 你吃吗？其实这个领域是个综合性的问题： PAHS; 迁移性；颜色
　　7.提高强度的局限性：
　　不计成本，只讲性能时，橡胶制品无论用什么炭黑，做到了最高的拉伸强度，也只是 30MPa 左右，而已知现在有很多种除炭黑以外的补强方法可使橡胶达到 40-60MPa;
　　8.调节硬度时的局限性：
　　通过调节炭黑的品种和用量，可以很方便的在一定范围内调整橡胶制品的硬度，可是，众所周知，高硬度如 85 度以上，这种方法远不如橡塑并用或者使用增硬剂的办法来取得成本和工艺和物性的平衡了；
　　9.耐磨性能的局限性：
　　最好的炭黑，也不足以抗衡分子结构更好的聚合物的耐磨性能，常温下， PU的耐磨性能理论值比 NR高 10 倍；在大米加工领域，浅色的 NBR或 SBR加高苯乙烯胶辊取代了炭黑补强的胶辊， 而浇注型聚氨酯碾米胶辊又基本全面占领了浅色橡胶， 这是事实；
　　10.颜色的局限性：
　　外观件产品， 总是一个黑色， 有时表面泛蓝泛虹， 这样的橡胶制品，远远不如五颜六色的橡胶制品被大众接受；
　　11.不可避免的高污染：
　　制造和使用炭黑，对地区环境和从业者人身健康造成了 多大的污染与伤害， 相信橡胶从业者对炼胶工的黑人形象是同情而又无可奈何的； 从各地新上橡胶厂日益严格的环评限制和已有工厂日甚一日的检查可窥一斑；
　　结论：
　　用炭黑，只是一种常用的手段，目前在很多场合，尤其是轮胎，确实是不可或缺的，但是，绝对不能说，炭黑是个好东西。 炭黑本身固有的缺陷限制了使用， 黑色的橡胶也不能完全满足各类客户的需要。 准确的说， 不要迷信炭黑，炭黑只是橡胶行业一个有用的材料；炭黑和其它材料一起，相辅相成，目前来看，谁也不能完全取代谁，谁也不是老大，谁也不是最好！在不同的产品中，只有最适用的才是好的！看问题要全面，说技术要讲实际，下结论要看数据。