炭黑的氧化反應

炭黑的氧化反應

在常溫下，剛生產出來的爐法炭黑，在空氣中放置時，會與大氣中的氧、水蒸汽相作用。氧化的結果會促使表面官能團的數量增加，導致表面活性吸附中心的消失并降低其硫化膠的抗張強度、300%定伸強度和耐磨性。這種作用稱為炭黑的陳化作用。陳化作用基本上是炭黑成品在空氣中存放的頭三個月發生的，而后則變化甚微。

當把炭黑在空氣或氧氣中逐漸加熱氧化時，用熱天平追蹤，結果可得到如圖3-14所示的燃燒曲線。盡管炭黑的品種不同，所有炭黑的燃燒曲線的形狀均與圖3-14的曲線相似。炭黑燃燒曲線的直線部分的延長線與溫度坐標軸的交點，稱為著火溫度。各種炭黑的著火溫度不同。爐黑的著火溫度為350~380℃，槽黑的著火溫度一般在290℃左右。炭黑的著火溫度與其比重、揮發分含量、灰分含量及組成有關。為了使炭黑在涂料或油墨中的性能得到改善，常常應用所謂空氣熱氧化的方法進行處理。此法是在一定的溫度下，利用空氣中的氧與炭黑產生氧化作用。當用空氣進行熱氧化處理時，處理溫度一般不要超過著火溫度，以避免炭黑的過多損失以及由于比表面積大大增加而不利于在油墨或涂料中的應用。