Технический углерод (старое название - сажа) состоит в основном из углерода (90-99%), водорода (0,3-0,5%) и кислорода (0,1-7,0%). В состав технического углерода могут также входить сера (до 1,5%) и зола (до 0,5%). По структуре технический углерод состоит из частиц размером от 9 до 300 нм и более, образующих разветвленные цепочки, форма каждой из которых близка к сферической. Удельная поверхность характеризует степень дисперсности: чем меньше размер частицы, тем больше ее удельная поверхность. Высокодисперсный технический углерод имеет более черный цвет и обладает большей красящей способностью.
По основным способам производства различают технический углерод - печной, канальный и термический; по применяемому сырью - газовый, из жидких углеводородов либо смешанного сырья (газ с добавкой жидких продуктов или пары жидкости с газами) [128].
Технический углерод используется в резинотехнической и шинной промышленности (80% от общего объема его производства), в электротехнической, лакокрасочной, полиграфической и других отраслях промышленности.
По физико-химическим показателям технический углерод должен соответствовать требованиям и нормам, указанным в таблице 1.13.
Таблица 1.13 - Физико-химические показатели технического углерода (по ГОСТ 7885-86 [110])
Наименование показателя | Норма для марки | |||||||||
П245 | П234 | К354 | П324 | П514 | П701 | П702 | П705 | П803 | Т900 | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
1. Удельная геометрическая поверхность, м/г | - | - | 90-100 | 75-82 | 50-57 | - | - | - | - | - |
2. Удельная условная поверхность, м/г | - | - | - | - | - | 33-39 | 35-40 | 20-26 | 14-18 | 12-16 |
3. Удельная внешняя поверхность, м/г | 109±4 | 98±4 | - | - | - | - | - | - | - | - |
4. Йодное число, г/кг | 121±6 | 105±6 | - | 84±6 | 43±4 | - | - | - | - | - |
5. Удельная адсорбционная поверхность, м/г | 119±5 | 109±5 | не более 150 | 84±4 | - | - | - | - | - | - |
6. Абсорбция дибутилфталата, см/г | 103±5 | 101±4 | - | 100±5 | 101±4 | 65±5 | 70±5 | 110±5 | 83±7 | - |
7. рН водной суспензии | 6-8 | 6-8 | 3,7-4,5 | 7-9 | 6-8 | 9-11 | 7-9 | 7,5-9,5 | 7-9 | - |
8. Массовая доля потерь при 105°С, %, не более | 0,9 | 0,9 (0,4) | 1,5 | 0,9 (0,5) | 0,9 | 0,35 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,4 |
9. Зольность, %, не более | 0,45 | 0,45 (0,3) | 0,05 | 0,45 (0,3) | 0,45 | 0,48 | 0,50 | 0,30 | 0,45 | 0,15 |
10. Массовая доля остатка, %, не более, после просева через сито с сеткой: | ||||||||||
0045 | 0,08 | 0,08 | 0,08 | 0,08 | 0,08 | 0,08 | 0,08 | 0,08 | 0,08 | 0,08 |
05 | 0,001 | 0,0010 | 0,0010 | 0,0010 | 0,0010 | 0,0010 | 0,0010 | 0,0010 | 0,0010 | 0,0010 |
014 | 0,02 | 0,02 | 0,004 | 0,02 | 0,02 | 0,01 | 0,02 | 0,01 | 0,01 | 0,02 |
11. Массовая доля общей серы, %, не более | 1,1 | 1,1 | - | 1,1 | 1,1 | - | 1,1 | - | - | - |
12. Массовая доля пыли в гранулированном углероде, %, не более | 6 | 6 | - | 6 | 6 | 5 | 6 | 6 | 6 | - |
13. Насыпная плотность гранулированного углерода, кг/м в пределах | - | - | - | - | - | - | - | 320-400 | 320- | - |
не менее | 330 (310) | 340 (320) | - | 340 (330) | 340 | 420 | 400 | - | - | - |
14. Светопропускание толуольного экстракта, %, не менее | 90 | 90 | - | 85 | 85 | - | - | - | - | - |
15. Прочность отдельных гранул, Н | - | - | - | - | 0,2-0,6 | - | - | - | 0,2-0,7 | - |
16. Сопротивление гранул технического углерода разрушению на аппарате ГИТ-1, % | 82±7 | 82±7 | - | - | 75±6 | - | - | - | - | - |
17. Массовая прочность гранул технического углерода, кг | 5-25 | 5-25 | - | - | 5-25 | - | - | - | - | - |
18. Массовая доля пыли в гранулированном углероде на аппарате ГИТ-1, %, не более | 6 | 6 | - | - | 6 | - | - | - | - | - |
Примечания 1 С 01.07.91 норма по показателю 1 для марки П514 не нормируется. 2 Абсорбция дибутилфталата для негранулированного технического углерода марки П705 - (120±5) см/100 г, марки П803 - (93±7) см/100 г, зольность для марок П705 и П803 - не более 0,20%; рН водной суспензии для марки П803 - 7,5-9,5. 3 Норма по показателю 7 для марок П234 и П514, предназначенных для производства резиновых технических изделий, - 7-9, для марки К354, изготовляемой Сосногорским газоперерабатывающим заводом и предназначенной для резино- и электротехнической промышленности, - 3,4-4,2. 4 Для показателей 7-9, 14, 18 в скобках указана норма для технического углерода, гранулированного сухим способом. 5 Показатель 16 для марки П514, предназначенной для шинной промышленности, не определяют. 6 Норма по показателю 8 для марки К354 - не более 2,0%. |