В настоящее время в России действует стандарт, согласно которому марки технического углерода разделяются по следующим признакам: по способу получения, по среднему арифметическому значению диаметра частиц, по удельной адсорбционной поверхности, по уровню структурности.
По способу получения (табл. 4.1) выделяют 5 групп, обозначаемых индексами:
А - ацетиленовый технический углерод, получаемый термическим разложением ацетилена в электрической дуге
К - канальные марки, получаемые при охлаждении газового потока продуктов сгорания на охладительных поверхностях - каналах;
П - печные марки, которые получаются при сжигании сырья в печах с охлаждением турбулентного потока газов промышленной водой;
Т - термические марки, получаемые разложением сырья без доступа воздуха в генераторах;
С - специальные марки, при производстве которых осуществляется дополнительное воздействие на сырье, позволяющее изменить свойства частиц. Это марки для электротехнической промышленности, для металлургии твердых сплавов и т.д.
По среднему арифметическому значению диаметра частиц (табл. 4.2) выделяют 10 групп, обозначаемых индексами от 0 до 9.
В таблице марки расположены в порядке возрастания диаметра частиц от 10 до 240 нм, т.е. чем больше индекс, тем крупнее частицы технического углерода. Диаметр частиц определяется методом электронной микроскопии и зависит от способа получения, степени турбулентности потока продуктов сгорания и времени синтеза. Поэтому термические марки всегда имеют более крупные частицы, чем канальные и печные.
По удельной адсорбционной поверхности (табл. 4.3) выделяют 10 групп с индексами от 0 до 9. Удельная адсорбционная поверхность измеряется в м2/г, т.е. это поверхность всех частиц, содержащихся в 1 г технического углерода.
|
|
Из табл. 4.3 видно, что это может быть поверхность от 35 до 750 м2. Следовательно, чем мельче частицы (меньший индекс по табл.4.2), тем больше удельная поверхность и индекс по табл. 4.3 и тем выше адсорбционная способность данной марки технического углерода (при одинаковом диаметре частиц).
По структурности. Структурность - это свойство структуры частицы технического углерода, характеризующее степень срастания зародышей при сталкивании в газовом потоке, когда частица имеет цепочечную или разветвленную структуру и рельефную поверхность. Поэтому величина удельной поверхности будет отличаться от величины адсорбирующей поверхности.
По уровню структурности (табл. 4.4) выделяют 10 групп с индексами от 0 до 9. Этот уровень определяется как количество дибутилфталата (ДБФ) в см3, адсорбируемое 100 г данной марки технического углерода (см3/100г). Фактически это количество ДБФ, необходимое для затирания 100 г технического углерода в лепешку.
Чем структурнее технический углерод, тем выше показатель адсорбции ДБФ и тем больше поверхность контакта с каучуком, но, с другой стороны, тем труднее данная марка распределяется в каучуке.
По специальным признакам выпускают 6 марок технического углерода, и к ним относятся марки со специально окисленной поверхностью, марки для электротехнической промышленности, марки сверхвысокой чистоты для получения твердых сплавов и улучшенные марки для резиновой промышленности.