炭黑在橡膠工業中被廣泛使用，是一種黑色粉末，具有高表面積和高吸附性能。炭黑對橡膠的性能有很大的影響，如增加強度、改善耐磨性、增加硬度等。因此，炭黑分散等級對橡膠加工工藝和橡膠產品性能具有重要影響。
一、炭黑分散等級的定義和分類
炭黑分散等級是指炭黑在橡膠中分散均勻的程度，它是影響橡膠性能的關鍵因素之一。炭黑分散等級一般按ASTM D2663標準分為五級：
1. 優等分散：炭黑在橡膠中分散均勻，沒有團聚現象，沒有明顯的黑點和白點。
2. 良好分散：炭黑在橡膠中分散均勻，沒有嚴重的團聚現象，僅有少量的黑點和白點。
3. 中等分散：炭黑在橡膠中分散不均勻，有明顯的團聚現象，且有較多的黑點和白點。
4. 不良分散：炭黑在橡膠中團聚嚴重，分散不均勻，有大量的黑點和白點。
5. 極差分散：炭黑在橡膠中團聚非常嚴重，幾乎不分散，有很多的黑點和白點。
二、炭黑分散等級的影響因素
1. 炭黑本身的特性
炭黑的細度、比表面積、粘度和尺寸分布等特性會影響炭黑的分散性。一般來說，細度越小、比表面積越大的炭黑分散性越好，但過小的炭黑粒徑會導致團聚現象，甚至出現凝塊。
2. 橡膠配方
橡膠配方中的成分和質量也會影響炭黑分散性。例如，橡膠中的硫化劑、加工油和硫化活性會影響炭黑與橡膠的相互作用，從而影響炭黑的分散性。
3. 橡膠加工工藝
橡膠加工工藝對炭黑分散等級也有很大影響。橡膠加工時，炭黑要與橡膠攪拌混合，使炭黑均勻地分散在橡膠中。如果在攪拌過程中溫度過高或時間過長，會導致炭黑在橡膠中團聚，降低炭黑分散等級。因此，在橡膠加工中應采取科學合理的工藝措施，以提高炭黑分散等級。
三、炭黑分散等級與橡膠加工工藝的關系
在橡膠加工中，炭黑分散等級直接影響橡膠的性能和品質，下面將從橡膠混煉、擠壓和成型等方面介紹炭黑分散等級與橡膠加工工藝的關系。
1. 橡膠混煉
混煉是橡膠加工的核心過程，它對炭黑分散等級和橡膠制品的質量和性能影響較大。在混煉時，應控制溫度、時間和混煉過程中的剪切力，以保證炭黑充分分散并使橡膠與炭黑之間產生化學反應。混煉時間過短或溫度過高會促使炭黑聚集，導致炭黑分散等級下降，從而使橡膠制品的質量受到影響。
2. 橡膠擠壓
在橡膠擠壓過程中，炭黑的分散等級對橡膠的擠出性能、外觀質量和硬度等性能參數具有重要影響。如果炭黑分散等級較高，橡膠擠出后表面光滑、無氣泡，硬度、拉伸、撕裂強度等性能指標也較好;反之，炭黑分散等級較低則會產生氣泡、縮孔等表面缺陷，使橡膠制品的性能指標明顯下降。
3. 橡膠成型
橡膠成型是橡膠加工的最后一道工序，其中壓縮成型是應用最廣泛的成型方式之一。炭黑的分散等級對壓縮成型的影響較大，因為較高的炭黑分散等級可以更好地填充橡膠中的空隙，使制品的密度更加均勻，結合力更加牢固。相反，炭黑分散等級較低則會導致制品表面不光滑、中空度大、強度低等缺陷。
四、總結
炭黑分散等級在橡膠加工和橡膠制品的生產過程中扮演著很重要的角色。炭黑分散等級受炭黑本身特性、橡膠配方和加工工藝等多種因素影響。因此，在橡膠加工過程中，應采取科學合理的工藝措施，使炭黑分散均勻，以提高橡膠制品的質量和性能。
