Carbon Black là một dạng carbon rắn được sản xuất theo các quy trình được kiểm soát chặt chẽ để tạo ra các hợp chất được thiết kế đặc biệt của các hạt carbon có kích thước hạt, kích thước hợp chất, hình dạng, độ xốp và hóa học bề mặt khác nhau. Carbon Black thường chứa hơn 95% carbon nguyên chất với lượng oxy, hydro và nitơ tối thiểu.
Trong quá trình sản xuất, các hạt Carbon Black có kích thước từ 10 nm đến khoảng 500 nm. Chúng kết hợp thành các hợp chất giống như chuỗi, xác định cấu trúc của từng loại Carbon Black.
Carbon Black là gì?
Carbon Black được sử dụng trong nhiều nhóm vật liệu khác nhau để tăng cường các đặc tính vật lý, điện và quang học. Công dụng lớn nhất của nó là làm chất gia cường và phụ gia hiệu suất trong các sản phẩm cao su.
Trong quá trình pha chế cao su, các chất đàn hồi tự nhiên và tổng hợp được pha trộn với Carbon Black, lưu huỳnh, dầu chế biến và nhiều loại hóa chất hữu cơ khác nhau, sau đó được nung nóng để tạo ra nhiều loại sản phẩm cao su lưu hóa. Trong các ứng dụng này, Carbon Black cung cấp khả năng gia cường và cải thiện khả năng phục hồi, độ bền xé, độ dẫn điện và các đặc tính vật lý khác.
Carbon Black là chất gia cường cao su được sử dụng rộng rãi nhất và tiết kiệm chi phí nhất (thường được gọi là Rubber Carbon Black) trong các thành phần lốp xe (như gai lốp, thành bên và lớp lót bên trong), trong các sản phẩm cao su cơ khí (“MRG”), bao gồm các sản phẩm cao su công nghiệp, mái che màng, các bộ phận cao su ô tô (như hệ thống làm kín, ống mềm và bộ phận chống rung) và trong các sản phẩm cao su nói chung (như ống mềm, dây đai, gioăng và phớt).
Ứng dụng của Carbon Black
Ngoài việc gia cường cao su, Carbon Black còn được sử dụng làm chất màu đen và làm chất phụ gia để tăng cường hiệu suất vật liệu, bao gồm độ dẫn điện, độ nhớt, kiểm soát điện tích tĩnh và chống tia UV. Loại Carbon Black này (thường được gọi là Specialty Carbon Black) được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau trong ngành sơn phủ, polyme và in ấn, cũng như trong nhiều ứng dụng đặc biệt khác.
Trên thực tế, sau quá trình loại bỏ dầu và loại bỏ tro từ quá trình nhiệt phân lốp xe, chúng ta có thể thu được carbon black thương mại có độ tinh khiết cao, có thể được sử dụng để tạo ra hỗn hợp màu, bột màu, mực dầu và làm chất gây nghiện trong các sản phẩm nhựa và cao su. Ngoài ra, sau khi xử lý hoạt hóa, than đen sẽ trở thành vật liệu tốt để sản xuất than hoạt tính.
Trong ngành sơn, than đen dạng hạt mịn được xử lý là chìa khóa để tạo ra sơn đen tuyền. Ngành công nghiệp ô tô đòi hỏi cường độ đen cao nhất của các sắc tố đen và tông màu xanh lam.
Than đen có nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau
Than đen dạng hạt nhỏ đáp ứng các yêu cầu này. Than đen thô hơn, có tông màu nâu hơn, thường được sử dụng để pha màu và không thể thiếu để có được sắc thái xám hoặc màu mong muốn.
Trong ngành công nghiệp polyme, than đen dạng hạt mịn được sử dụng để tạo ra màu đen tuyền. Một đặc tính chính của than đen là khả năng hấp thụ tia UV có hại và chuyển hóa thành nhiệt, do đó làm cho các polyme như polypropylen và polyetylen có khả năng chống phân hủy tốt hơn do bức xạ UV từ ánh sáng mặt trời. Than đen đặc biệt cũng được sử dụng trong vật liệu cách điện polyme cho dây và cáp. Than đen đặc biệt cũng cải thiện các đặc tính cách điện của polystyrene, được sử dụng rộng rãi trong xây dựng.
Trong ngành in, Carbon Black không chỉ được sử dụng làm chất tạo màu mà còn để đạt được độ nhớt cần thiết cho chất lượng in tối ưu. Xử lý sau Carbon Black cho phép sử dụng hiệu quả các chất kết dính trong mực để có các đặc tính hệ thống tối ưu. Các loại Carbon Black đặc biệt mới đang được phát triển liên tục và góp phần vào tốc độ đổi mới trong in ấn không va đập.
