為什么炭黑含量檢測對于很多建筑材料如此重要？

炭黑又名碳黑，是一種無定形碳，主要是指煤、石油、天然氣及生物質燃料等在空氣不足的條件下經不完全燃燒或受熱分解而得的產物，為疏松、質輕而極細的黑色粉末。

 

產品分類

炭黑依據(jù)不同的標準可分為多個類別，按照產品生產可分為燈黑、氣黑、爐黑和槽黑；按照用途通?？煞譃樯赜锰亢?、橡膠用炭黑、導電碳黑和專用碳黑；按照產品功能可分為補強碳黑、著色碳黑、導電碳黑等。此外，還可根據(jù)實際需要對炭黑進行型號等其他方面的分類。

 

 

炭黑可用于色母粒、橡膠類、塑料、油墨、礦用管材、耐高溫材料、絕緣材料、PVC電纜料等諸多領域，能夠在實際生產中得到廣泛應用，與其自身的特性密不可分。以塑料為例，塑料制品長期在大氣環(huán)境綜合作用下會產生老化，而常見的主要有光老化、氧化老化、熱老化三種形式，受紫外線的輻射的影響，光老化作用尤為明顯。炭黑因其特殊的核芳烴結構，在其周邊上含有鄰羥基芳酮結構，所以能吸收紫外線，并且對光和熱有很好的穩(wěn)定性，可作為紫外線吸收劑和光屏蔽劑，以大幅度提升塑料的抗老化能力。

 

 

不僅是塑料，炭黑用在橡膠制品中不僅能改進硫化橡膠的性能，提高膠料的硬度、模量、強度、抗撕裂、耐疲勞及耐磨耗性等多方面性能，還能有效降低橡膠制品的成本。用在其他領域同樣具有非常明顯的積極作用，產生了非常大的社會和經濟效益。

 

既然如此，那是不是炭黑含量應該盡量高些呢？其實不然。對于很多產品來說，在生產過程中添加過量的炭黑不僅對增強、補強、抗老化等沒有幫助，反而會影響制品的外觀及力學性能，增加制品的加工難度，給制品的質量帶來更多負面的影響。

 

正因為炭黑含量對制品性能具有重要影響，很多產品標準都對炭黑含量做了具體規(guī)定，以保證產品長周期下的性能穩(wěn)定。例如，對于炭黑應用于護套料時，國內外標準對其含量要求都有明確的規(guī)定：ASTM 標準要求炭黑含量為 2.0%~3.0%，而國標 GB/T15065-2009 對炭黑含量的要求為 2.35~2.85%，從中不難看出后者對炭黑含量的要求更為嚴格。在聚乙烯土工膜的應用方面，標準GB/T 17643-2011同樣明確規(guī)定炭黑含量應在2.0%～3.0%之間。

 

 

如果受原材料質量、生產工藝等因素的影響，炭黑含量未滿足相關標準要求，則可能對產品的性能造成嚴重影響。一旦存在質量問題的產品被應用于實際生產生活當中，將可能會埋下安全隱患，甚至會給人民群眾的生命財產安全帶來嚴重威脅。為切實保障相關產品及工程項目質量，對很多建筑材料，尤其是所采用標準規(guī)范中要求檢測炭黑含量的產品進行炭黑含量檢測十分必要。

 

另外，由于炭黑較難分散，不易均勻地分散到制品材料當中，易造成炭黑分散性不好，從而對產品外觀及力學性能等方面造成負面影響。舉例來說，如果炭黑在聚乙烯塑料管道中發(fā)生集聚，將可能會導致其斷裂伸長率下降、管材微觀“窗口”現(xiàn)象、長期靜液壓耐壓破壞等多種問題，給產品的使用安全帶來嚴重威脅。因此，在檢測炭黑含量的同時，做好炭黑分散性項目檢測也至關重要。

 

在炭黑含量具體檢測中，有熱重分析法、微波裂解法及復分解降解法等多種方法可供選擇，但采用不同的方法最終的檢測結果會有區(qū)別，有時候甚至相差較大，容易引起各方分歧，所以應根據(jù)相關產品的執(zhí)行標準和技術要求選擇合適的方法，確保檢測數(shù)據(jù)的準確性。

 

還需注意的是，由于生產方式的不同，導致不同類型的炭黑在形態(tài)、物理特性和純凈度上有較大的差別，應用于具體產品上也會有不同的性能表現(xiàn)，所以除了檢測炭黑含量與分散性外，對于產品其他方面性能的檢測也同為重要。只有通過對多個性能指標進行全方位檢測，才能更大程度上保障產品的質量安全。