Proprietățile fizice și chimice ale negrului de fum

Diferite negru de fum diferă în principal în suprafață (sau dimensiunea particulelor), morfologia agregatelor, distribuția masei particulelor și agregatelor și compoziția chimică.
Suprafata:
Una dintre proprietățile importante folosite pentru a identifica și clasifica negrul de fum. Suprafața este măsurată folosind metode de adsorbție în fază gazoasă sau lichidă. Cea mai clasică metodă de determinare este metoda de adsorbție a azotului la temperatură joasă (metoda BET). Deoarece moleculele de azot sunt relativ mici și pot pătrunde în microporii negrului de fum, rezultatele măsurate prin această metodă reprezintă suprafața totală a negrului de fum. În ultimii ani, metodele de adsorbție a macromoleculelor (cum ar fi CTAB) au fost studiate cu succes. Deoarece macromoleculele nu pot pătrunde în micropori, rezultatele măsurării reprezintă suprafața exterioară a negrului de fum, adică suprafața „netedă”. Majoritatea negrurilor de fum din cauciuc sunt neporoase, astfel încât rezultatele măsurătorii BET sunt în concordanță cu rezultatele măsurătorii CTAB. Pentru unii pigmenți se folosește negru de fum. Diferența dintre cele două măsurători ale suprafeței reprezintă rugozitatea sau porozitatea negrului de fum. O altă metodă de măsurare, metoda de absorbție a iodului, este, de asemenea, utilizată pe scară largă în controlul producției și clasificarea produselor. Este simplu și rapid, dar rezultatele măsurătorilor sunt afectate de gradul de oxidare al suprafeței de negru de fum.
Structura:
A doua proprietate importantă a negrului de fum. Structura negrului de fum depinde de mărimea, forma agregatului și de numărul și masa medie de particule per agregat. Toate aceste caracteristici afectează starea de ambalare a agregatelor și volumul gol al pulberilor. De obicei, structura negrului de fum este exprimată prin valoarea de absorbție a uleiului DBP (ftalat de dibutil, ftalat de dibutil). Valoarea DBP a negrului de fum după ce a fost comprimat de 4 ori la 170MPa este denumită în mod obișnuit valoarea de absorbție a uleiului de compresie sau valoarea 24M4DBP. Valoarea de absorbție a uleiului de compresie reflectă mai cu adevărat starea agregatelor de negru de fum din compusul de cauciuc.