Техуглерод что это такое

Технический углерод

Получение технического углерода

По способу получения газовый технический углерод делится на 3 вида:

Из отходов нефтяного и каменноугольного производства получают ламповый и форсуночный технический углерод. В зависимости от способа получения меняется дисперсность частиц, которая определяет малярно-технические свойства технического углерода и прежде всего глубину цвета. Технический углерод всех марок, кроме ТГ-10, выпускается в гранулированном виде.

Свойства технического углерода

Маслоемкость технического углерода зависит от удельной поверхности и с уменьшением диаметра частиц увеличивается; она составляет для термического технического углерода 50—80, лампового 100—120, канального 200 г/100 г.

Форма частиц технического углерода, как правило, сферическая или близкая к ней; удельная поверхность наиболее дисперсных сортов 90—100 м2/г.

Технический углерод химически инертен, светостоек, обладает высокой красящей способностью и укрывистостью. Благодаря этому он широко используется в разных отраслях промышленности. Наибольшее применение технический углерод находит в резиновой промышленности (особо востребованы №220, №330, №339, №550). Технический углерод применяется в качестве усиливающего компонента в производстве резин и других пластических масс. Около 70% всего выпускаемого техуглерода используется в производстве шин,

20 % в производстве резино-технических изделий. Остальное количество находит применение в качестве чёрного пигмента; замедлителя «старения» пластмасс; компонента, придающего пластмассам специальные свойства: (электропроводные, способность поглощать ультрафиолетовое излучение, излучение радаров).

Пигментами называются продукты, придающие изделию цвет, при этом находящиеся в системе в твердой фазе (в виде частиц) и не вступающие в химические реакции с носителем.

При использовании пигментов в производстве изделий из цементно-песчанных композиций (тротуарная и фасадная плитка, строительные смеси), для окрашивания силикатного кирпича, наливных полов, штукатурки, и других строительных материалов.Наименование класса Код Марка по ASTM D1765 Размер

частиц, нм Растягивающее усилие, МПа Сопротивление истиранию, усл.ед.

Усиление резин при помощи технического углеводорода

Наименование класса	Код	Марка по ASTM D1765	Размер частиц, нм	Растягивающее усилие, МПа	Сопротивление истиранию, усл.ед.
Суперстойкий к истиранию, печной	SAF	N110	20—25	25,2	1,35
Промежуточный	ISAF	N220	24—33	23,1	1,25
С высокой стойкостью к истиранию, печной	HAF	N330	28—36	22,4	1,00
Быстроэкструдирующийся печной	FEF	N550	39—55	18,2	0,64
Высокомодульный печной	HMF	N683	49—73	16,1	0,56
Полуусиливающий печной	SRF	N772	70—96	14,7	0,48
Средний термический	MT	N990	250—350	9,8	0,18
Каучук бутадиен-стирольный	—	—	—	2,5

Классификация технического углеводорода

Марка по ГОСТ 7885	Удельная поверхность,10³м²/кг	Йодное число г/кг	>Абсорбция масла, 10 -5 м³/кг	Насыпная плотность кг/м³
П245	119	121	103	330
П234	109	105	101	340
К354	150	—	—	—
П324	84	84	100	340
П514	—	43	101	340
П701	36	—	65	420
П702	37,5	—	70	400
П705	23	—	110	320
П803	16	—	83	320
Т900	14	—	—	—

Производство технического углерода

Пигменты вводят в сухом виде в самом начале смешения цемента и песка (или иного вяжущего и наполнителя) и тщательно перемешивают. При производстве изделий «под натуральный камень» и получения на них разводов желательно вводить пигменты дополнительного (не фонового) цвета не в сухом виде, а в виде высококонцентрированной, влажной смеси идентичной основному составу.

Статьи по теме

Углеродные нанотрубки

Углеродные нанотрубки это новый углеродный материал, представляющий собой цилиндрические структуры с диаметром порядка нескольких нанометров, состоящие из свернутых в трубку графитовых плоскостей.

Защита трубопроводов от коррозии

Сегодня без разных видов трубопроводов невозможно представить себе жизнью Они находятся практически в каждом населенном пункте и обеспечивают коммуникации. Производств труб для прокладки под землей осуществляется из металлов самых разных типов.

Источник

Технический углерод

Технический углерод (техуглерод, ТУ, англ. Carbon black ) — высокодисперсный аморфный углеродный продукт, производимый в промышленных масштабах.

Иногда для наименования технического углерода применяют термин «сажа», что является неточным, поскольку он (в отличие от термина «техуглерод») описывает углеродные продукты, полученные в неконтролируемых условиях, для которых не характерен фиксированный набор свойств.

Содержание

Структура

Частицы технического углерода представляют собой глобулы, состоящие из деградированных графитовых структур. Межплоскостное расстояние между графитоподобными слоями составляет 0,35—0,365 нм (для сравнения, в графите 0,335 нм).

Размер частиц (13—120 нм) определяет «дисперсность» техуглерода. Физико-химическим показателем, характеризующим дисперсность, является удельная поверхность. Поверхность частиц обладает шероховатостью, за счёт наползающих друг на друга слоёв. Мерой шероховатости служит соотношение между показателями удельной поверхности техуглерода и его йодным числом (поскольку йодное число определяет полную поверхность частиц с учётом шероховатостей).

Частицы в процессе получения объединяются в т. н. «агрегаты», характеризуемые «структурностью» — разветвлённостью — мерой которой служит показатель абсорбции масла.

Агрегаты слипаются в менее прочные образования — «хлопья».

Кроме атомов углерода в составе технического углерода присутствуют атомы серы, кислорода, азота.

Истинная плотность частиц технического углерода — 1,76—1,9 г/см³. Насыпная плотность хлопьевидного («пылящего») техуглерода составляет 30—70 кг/м³. Для удобства транспортирования и использования технический углерод гранулируют до плотности 300—600 кг/м³.

Применение

Технический углерод применяется в качестве усиливающего компонента в производстве резин и других пластических масс. Около 70 % всего выпускаемого техуглерода используется в производстве шин,

20 % в производстве резино-технических изделий. Остальное количество находит применение в качестве чёрного пигмента; замедлителя «старения» пластмасс; компонента, придающего пластмассам специальные свойства: (электропроводные, способность поглощать ультрафиолетовое излучение, излучение радаров).

Усиление резин

Усиливающее действие техуглерода в составе полимеров во многом обусловлено его поверхностной активностью. Оценить степень изменения свойств резиновых вулканизатов, содержащих 50 % по массе технического углерода разных марок, можно на основе следующих данных (в качестве основы использован БСК — бутадиен-стирольный каучук):

Следует отметить, что кроме прекрасных физических свойств техуглерод придаёт наполненным полимерам чёрную окраску. В связи с чем, для производства пластмасс, для которых важен конечный цвет (например обувной пластикат) в качестве усиливающего наполнителя применяют т. н. «белую сажу» (аэросил) — высокодисперсный оксид кремния.

Справедливости ради следует отметить, что доля «белой сажи» возрастает и в производстве автомобильных шин, поскольку резиновые вулканизаты на её основе обладают значительно меньшими потерями на трение при качении, что приводит к экономии топлива. Однако, усиливающее действие «белой сажи» и сопротивляемость вулканизатов истиранию пока существенно хуже, чем при использовании техуглерода.

Способы получения

Существует несколько промышленных способов получения технического углерода. В основе всех лежит термическое (пиролиз) или термоокислительное разложение жидких или газообразных углеводородов. В зависимости от применяемого сырья и метода его разложения различают:

Классификация

В РФ применяются две классификакации технического углерода по ГОСТ 7885 и стандарту американского общества испытания материалов ASTM D1765.

В соответствии с классификацией по ГОСТ установлены 10 марок технического углерода. В зависимости от способа получения (печной, канальный, термический) маркам присвоены буквенные индексы «П», «К», «Т». Следующий за буквенным цифровой индекс характеризует средний размер частиц техуглерода в целых десятках нанометров. Два последних цифровых индекса выбирались при утверждении марки.
Основные физико-химические характеристики показатели марок техуглерода по ГОСТ приведены ниже:

Наименование класса	Код	Марка по ASTM D1765	Размер частиц, нм	Растягивающее усилие, МПа	Сопротивление истиранию, усл.ед.
Суперстойкий к истиранию, печной	SAF	N110	20—25	25,2	1,35
Промежуточный	ISAF	N220	24—33	23,1	1,25
С высокой стойкостью к истиранию, печной	HAF	N330	28—36	22,4	1,00
Быстроэкструдирующийся печной	FEF	N550	39—55	18,2	0,64
Высокомодульный печной	HMF	N683	49—73	16,1	0,56
Полуусиливающий печной	SRF	N772	70—96	14,7	0,48
Средний термический	MT	N990	250—350	9,8	0,18
Каучук бутадиен-стирольный	—	—	—	2,5

Марка по ГОСТ 7885	Удельная поверхность, 10³м²/кг	Йодное число, г/кг	Абсорбция масла, 10 −5 м³/кг	Насыпная плотность, кг/м³
П245	119	121	103	330
П234	109	105	101	340
К354	150	—	—	—
П324	84	84	100	340
П514	—	43	101	340
П701	36	—	65	420
П702	37,5	—	70	400
П705	23	—	110	320
П803	16	—	83	320
Т900	14	—	—	—

В основе классификации по стандарту ASTM D1765 лежит способность некоторых марок техуглерода изменять скорость вулканизации резиновых смесей. В зависимости от чего маркам присвоены буквенные индексы «N» (с нормальной скоростью вулканизации) и «S» (с замедленной скоростью вулканизации, от англ. «slow» — медленный). Следующий за буквенным цифровой индекс — номер группы марок по средней удельной поверхности. Два последних цифровых индекса выбирались при утверждении марки.
Стандартом описаны (по состоянию на 2006 год) 43 марки техуглерода, из которых индекс «S» имеют 2.
Основные физико-химические характеристики показатели типичных марок техуглерода по ASTM приведены ниже:

Марка по ASTM D1765	Удельная поверхность, 10³м²/кг	Йодное число, г/кг	Абсорбция масла, 10 −5 м³/кг	Насыпная плотность, кг/м³
N110	127	145	113	345
N220	114	121	114	355
S315	89	—	79	425
N330	78	82	102	380
N550	40	43	121	360
N683	36	35	133	355
N772	32	30	65	520
N990	8	—	43	640

Воздействие на человека

По текущим оценкам Международного агентства по исследованиям в области рака, технический углерод, возможно, является канцерогенным веществом для человека и по этой причине отнесён к группе 2B по классификации канцерогенных веществ. Кратковременное воздействие высоких концентраций пыли техуглерода может вызывать дискомфорт в верхних дыхательных путях за счёт механического раздражения.

Ведущие производители

Мировое производство технического углерода в 2009 году составило около 10 000 000 тонн.

Источник

Технический углерод

Описание

Синонимы: Сажа, С, Carbon black, ТУ.

Производитель: ООО «Омсктехуглерод», Россия

Порядка 70% от всего выпускаемого объема технического углерода применяется в шинной промышленности при изготовлении автомобильных шин. Около 20%, используется при производстве резин и пластических масс в качестве усиливающего компонента. Оставшаяся часть приходится на полиграфическую промышленность и лакокрасочную отрасль.

Характеристики

Стандартные марки

• ← Техталон на автомобиль что это
• Техусловия на газ частный дом что это →

Физико-химические показатели	Удельная внешняя поверхность (STSA), м 2 /г	Йодное число, г/кг	Абсорбция ДБФ, см 3 /100г	Насыпная плотность, кг/м 3	Сила окраски относительно ITRB, %	Зольность, %, не более	Область применения
N-121
Показатели по ASTM		121±5	132±5	320±30			Производство шин, РТИ (изготовление протекторов шин)
Показатели по ТУ 38 41558-97	114	121	132	320	119	0,45
N-220
Показатели по ASTM		121±5	114±5	355±30		1,0	Производство шин, РТИ — входит в состав шин для грузовых и легковых автомобилей — используется при производстве конвейерных лент и др. РТИ повышенной износостойкости
Показатели по ТУ 38 41558-97	106	121	114	355	116	0,45
N-234
Показатели по ASTM		120±5	125±5	320±30		1,0	Производство шин, РТИ (изготовление протекторов и протекторной резины)
Показатели по ТУ 38 41558-97	112	120	125	320	123	0,45
N- 326
Показатели по ASTM		82±5	72±5	455±30		1,0	Производство шин, РТИ — cмеси для изготовления брекера шин (в том числе массивных и для бездорожья) — конвейерные ленты — резинотехнические изделия — уплотнители
Показатели по ТУ 38 41558-97	76	82	72	455	111	0,45
N-330
Показатели по ASTM		82±5	102±5	380±30		1,0	Производство шин, РТИ
Показатели по ТУ 38 41558-97	75	82	102	380	104	0,45
Показатели по ASTM	90±5	120±5	345±20	0,5	Производство шин, РТИ
N-375
Показатели по ASTM	90±5	114±5	345±20	0,5	Производство шин, РТИ
N-550
Показатели по ASTM		43±6	121±6	360±30		1,0	Производство шин, РТИ — cмеси для изготовления корпуса и камеры шин — изделия, профилированные экструдированием — резинотехнические изделия — уплотнители — шланги
Показатели по ТУ 38 41558-97	39	43	121	360	—	0,45
N-650
Показатели по ASTM		36±5	122±5	360±30		1,0	Производство шин, РТИ — изделия, профилированных экструдированием шинных каркасов — боковины и камеры шин — шланги — резинотехнические изделия
N-660
Показатели по ASTM		36±5	90±4	440±30		1,0	Производство шин, РТИ — смеси для изготовления корпуса и камеры шин — изделия, изготавливаемые экструзией — резинотехнические изделия — рукава — изоляционные кабельные резины
Показатели по ТУ 38 41558-97	34	36	90	440	—	0,45
N772
Показатели по ASTM		30±5	65±5	440 min			Производство шин, РТИ — шинные каркасы — резинотехнические изделия Хранение: Гарантийный срок хранения всех марок технического углерода составляет 12 месяцев от даты его производства. Продукт должен храниться в сухом помещении, исключающее возможность увлажнения и загрязнения. Источник ТЕХНИЧЕСКИЙ УГЛЕРОД Дисперсные единицы Т. у. (первичные агрегаты)-грозде-вые образования сферич. частиц; представляют собой еди-ную «параграфитовую структуру», включающую углеродные полимерные соли разл. степени упорядоченности (от двухмерных полициклич. образований до относительно крупных графитоподобных кристаллитов). Осн. характеристики Т. у., определяемые качеством сырья и способом получения: размер частиц (средний диаметр 10-50 нм); уд. адсорбц. пов-сть (10-1000 м 2 /г); структурность (объем пустот в первичных агрегатах, к-рый оценивают по абсорбции дибутилфталата, равной 20-400 см 3 /100 г). Т. у. применяют как наполнитель резин (св. 80% выпускаемой сажи) и пластмасс, пигмент для типографских красок, копировальной бумаги, лент для пишущих машин и др.; в произ-вах нек-рых сплавов, спец. сортов бумаги, электроугольных изделий (напр., электродов), гальванических элементов. Лит.: Усиление эластомеров, под ред. Дж. Крауса, пер. с англ., М., 1968; Сюняев 3. И., Нефтяной углерод, М., 1980; Доннэ Дж.-Б., Видаль А., «Ж. Всес. хим. об-ва им. Д. И. Менделеева», 1986, т. 31, № 1, с. 10-16. И. В. Корниенко, Б. В. Никишков. Полезное Смотреть что такое «ТЕХНИЧЕСКИЙ УГЛЕРОД» в других словарях: Технический углерод — (техуглерод, ТУ, англ. Carbon black) высокодисперсный аморфный углеродный продукт, производимый в промышленных масштабах. Иногда для наименования технического углерода применяют термин «сажа», что является неточным, поскольку он (в отличие… … Википедия технический углерод — Дисперсный углерод, получаемый при неполном сгорании или термическом разложении углеводородов. [ГОСТ Р 53521 2009] Тематики переработка природного газа Обобщающие термины продукты переработки природного газа … Справочник технического переводчика ТЕХНИЧЕСКИЙ УГЛЕРОД — (сажа) дисперсный продукт черного цвета, образующийся в результате неполного сгорания или термического разложения углеводородов. Состоит из сферических частиц (размер 10 350 нм), образованных слоями углеродных атомов, подобных слоям в графите, но … Большой Энциклопедический словарь технический углерод — 40 технический углерод: Дисперсный углерод, получаемый при неполном сгорании или термическом разложении углеводородов. Источник: ГОСТ Р 53521 2009: Переработка природного газа. Термины и определения оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации технический углерод — (сажа), дисперсный продукт чёрного цвета, образующийся в результате неполного сгорания или термического разложения углеводородов. Состоит из сферических частиц (размер 10 350 нм), образованных слоями углеродных атомов, подобных слоям в графите,… … Энциклопедический словарь ТЕХНИЧЕСКИЙ УГЛЕРОД — (сажа), дисперсный продукт чёрного цвета, образующийся в результате неполного сгорания или термич. разложения углеводородов. Состоит из сферич. частиц (размер 10 350 нм), образованных слоями углеродных атомов, подобных слоям в графите, но не… … Естествознание. Энциклопедический словарь Углерод — У этого термина существуют и другие значения, см. Углерод (значения). 6 Бор ← Углерод → Азот … Википедия Углерод (значения) — Углерод: Углерод химический элемент. Технический углерод промышленно изготавливаемая сажа, состоящая большей частью из мелкодисперсного графита. Населённые пункты: Углерод, или Углеродовский посёлок городского типа в Красносулинском районе.… … Википедия УГЛЕРОД ТЕХНИЧЕСКИЙ — (сажа), продукт термич. разложения углеводородов. См. Технический углерод. УГЛЕРОДА ДИОКСИД (углекислый газ, угольный ангидрид) CO2, мол. м. 44,01; бесцв. газ с кисловатым запахом и вкусом. Молекула CO2 имеет линейную конфигурацию, длина связи С… … Химическая энциклопедия углерод технический — Вещество, состоящее главным образом из элементарного углерода в виде частиц близких к сфероидальной форме с диаметром меньше 1 микрона, причем частицы обычно соединены в агрегаты. [РД 01.120.00 КТН 228 06] Тематики магистральный нефтепроводный… … Справочник технического переводчика Источник