Karbon Siyahı türünü belirlemek için verilen kodlamalar, Amerikan Test ve Malzeme Derneği (ASTM) tarafından tanımlanmıştır.
Karbon siyahının sınıflandırılması esas olarak kauçuk bileşiğinin vulkanizasyon hızına ve partikül boyutuna dayanır ve ayrıca moleküler yapı ile bir ilişkisi vardır
ASTM kodu çoğunlukla N ile, nadiren S kodu ile başlar. “N: Normal Cure” , “S: Slow Cure”
Kauçuğun Normal ve Yavaş iyileştirme proseslerine göre Karbon siyahının uygunluğunu ifade eder.
ASTM kodunda verilen 3 ve 7 gibi ilk numara karbon siyahının bulunduğu grup numarasını gösterir ve kullanıcıya karbon siyahının ortalama partikül boyutu hakkında fikir vermektedir. İkinci ve üçüncü rakamlar karbon siyahının işlevselliğini ve yapısını tanımlamak için kullanılır.
Genellikle daha düşük yapılı karbon siyahı ve daha yüksek yapılı karbon siyahı son iki hane ile belirlenir. Örneğin:
N330 normal vulkanizasyon oranı ve düşük yapı aşınmaya dayanıklı karbon siyahına aittir. N375 normal vulkanizasyon oranı ve yüksek yapı aşınmaya dayanıklı karbon siyahına aittir.
Güçlendirici özelliği en fazla olan karbon siyahı türü N110 olmasına rağmen, lastik sanayinde kullanımı oldukça sınırlıdır. Bunun en önemli sebebi, bu karbon siyahının hamurun içerisinde homojen şekilde dağılımında ve hamurun işlenmesinde yaşanan zorluklardır. N220 ve N330 karbon siyahları otomobil lastiğinin sırt ve yanak kısımlarında kullanılırken, N550 iyi ekstrüzyon özelliğinden dolayı kord ve tel kaplama hamuru yapımında kullanılır. N660 ve N762 genel amaçlı karbon siyahlarıdır.
Karbon takviyesi olmadan gerilme direnci 2 (MPA)’den düşük, aşınma dayanımı 0,10 seviyesinin altında iken, ağırlıkça %50 karbon siyahı birleştirilmesi ile gerilme direnci ve aşınma dayanımının önemli oranda arttığı tabloda görülmektedir.
Bazı karbon siyahı türleri için fiziko-mekanik test sonuçları :
Karbon Siyahı N110
Karbon Siyahı N110, off-road lastiği ve diğer yolcu lastiği gibi kamyon lastiğinin sırt kongdatlarında kullanılır. Yüksek mukavemetli konveyör bant ve diğer kauçuk ürünleri gibi yüksek mukavemetli ve yüksek aşınma direncine sahip kauçuk eşyalarda da yaygın olarak kullanılır.
Karbon Siyahı N115
Karbon Siyahı N115 de süper aşınma Fırın Siyahıdır.(SAF) N110 ile benzer fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptir, ancak N110 ile karşılaştırıldığında iyot emme değeri daha yüksektir. (160 g/kg.)
Karbon Siyahı N121 süper aşınma fırını siyahı olup teknolojisi daha yenidir. Küçük partikül boyutu ve yüksek agrega yapısı vardır. İyot emme değeri 121g/kg'dır, lastik sırt bileşkesinde, özellikle yüksek hızlı araç lastiklerinde kullanılır. Karbon Siyahı N121, aşınma direnci N220'den daha iyi ve Karbon Siyahı N220 gibi orta takviye ve benzer dağılıma sahiptir. Karbon Siyahı N110 serisinde, Karbon siyahı N121 en iyi işlem performansına sahiptir.
Karbon Siyahı N220
Karbon Siyahı N220, kamyon lastiği, otomobil lastiği ve yüksek mukavemetli konveyör bandı ve endüstriyel kauçuk ürünler vb. yüksek mukavemetli yüksek aşınma dayanımı istenen kauçuk ürünlerinin sırt bileşiklerinde kullanılır. N110 ile karşılaştırıldığında, N220 daha iyi dağılabilirliğe sahiptir. Bununla birlikte, belirli bir uzamadaki çekme gerilimi N110'dan daha düşüktür.
Karbon Siyahı N220, her türlü kauçuk bileşiğinde yaygın olarak kullanılmaktadır. N220'nin aşınma direnci, yüksek çekme mukavemeti ve aşınma direncine sahip olarak bilinen N330'dan %10 - %20 daha yüksektir. Ayrıca elektriksel iletkenliğe sahiptir. Yeniden uygulama özelliği yüksek olup yaygın olarak kullanılan bir fırın siyahıdır. Yüksek bir yapıya sahiptir ve aşınması süper aşınma fırın siyahı ile yüksek aşınma fırın siyahı arasındadır.
Karbon Siyahı N234
Aşınma direnci N220'den %10 daha yüksektir, Karbon Siyahı N234, yüksek hızlı kamyon lastiği sırtında ve yüksek kaliteli kauçuk ürünlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Mükemmel aşınma direnci, yüksek dinamik kararlılık gösterir. Esneklik N220'den daha düşüktür. Genellikle Karbon Siyah N234 yaygın olarak yüksek performanslı araba lastik sırtı, yüksek kaliteli kauçuk ürünleri ve yüksek yük taşıma kemeri vb.yerlerde kullanılır.
Karbon Siyahı N219
Karbon Siyahı N330
Karbon Siyahı N330 endüstriyel kauçuk ürünlerinde, sırt hamur bileşimi, iç lastik ve kord bezi bileşiğinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca lastik kayış tabakası, rulo dış ve kauçuk yüzeylerde kullanılır.
Karbon Siyahı N330 sadece mükemmel aşınma direncine sahip değil, aynı zamanda ılımlı histerezise de sahiptir. İyi bir takviye karbon siyahı türüdür.N330 ile doldurulmuş yolcu lastiğinin histerezis kaybı diğer N330 serisine sahip bileşiklerden daha düşüktür N330 iyi dağılım ve ekstrüzyon özelliklerine de sahiptir. Çeşitli sentetik kauçuk ve doğal kauçuklar için uygundur.
Karbon Siyahı N339
N339 karbon siyahı yüksek aşınma direncine ve mükemmel ekstrüzyon performansına sahiptir. Lastik sırtı bileşiklerinde kullanılan N339 karbon karasının takviye performansı, aşınma direnci ve çatlak büyüme direnci N220 karbon karasına yakındır.N339 karbon karası özellikle stiren-bütadien kauçuk ve bütadien kauçukun eşzamanlı sistemi için uygundur.
N339 karbon siyahı esas olarak yolcu lastikleri ve kamyon lastikleri, konveyör bant, hortumlar ve yüksek aşınma direnci gerektiren çeşitli kauçuk ürünlerinde ve lastik sırtı için kullanılır.
Karbon Siyahı N375
N375'in performansı temel olarak N339 ile aynıdır ve ısı tutma özelliği N339'un performansından biraz daha düşüktür.N375 temel olarak araba lastikleri, kamyon lastikleri ve arazi lastikleri için lastik sırtı için kullanılır. N347 ve N339 ile karşılaştırıldığında, N375, araba ve kamyon lastiği basamakları, Konveyör bant yüzeyi, endüstriyel ürünler kauçuk için kullanılan daha yüksek takviye, daha düşük kalıp ve daha yüksek histerezise sahiptir.
Karbon Siyahı N326
N347, N339'a benzer, işlenmesi daha kolaydır fakat biraz daha düşük performansa ve aşınma direncine sahiptir.N347,otomobil lastiği basamakları, lastik bileşenleri, endüstriyel kauçuk contalar ve ürünler için kullanılır.
N351, otomobil lastiği basamakları, endüstriyel kauçuk ürünler ve konveyör bantları için kullanılan yüksek aşınma direncine ve mükemmel ekstrüzyon performansına sahiptir.
Karbon Siyahı N550
Karbon Siyahı N550, doğal kauçuk ve çeşitli sentetik kauçuklar için uygundur. Dağıtımı kolaydır, kauçuğa yüksek sertlik, hızlı ekstrüzyon hızı, küçük ağız genişlemesi, pürüzsüz ekstrüzyon yüzeyi sağlar. Vulkanize kauçuk için N550 kullanıldığında, vulkanize kauçuk iyi bir yüksek sıcaklık performansına ve termal iletkenliğe,iyi bir takviye performansına, elastikiyet ve geri kazanımına sahip olur. Karbon Siyahı N550 esas olarak lastik kordonu, yanak, iç lastik ve ekstrüde ve perdahlanmış kauçuk ürünlerinde kullanılır. N550, yumuşak karbon siyahı çeşitleri arasında en iyi takviye performansına, çok iyi ekstrüzyon performansına ve düşük geri tepme hızına sahiptir.Aynı zamanda, karkas ve iç lastik kauçuk, hortum, ekstrüde kauçuk şeritler, contalar ve kalıplanmış endüstriyel kauçuk ürünlerde kullanılır.
Karbon Siyahı N539
Ekstrüzyon yüzeyi pürüzsüzdür ve ağız genişlemesi küçüktür. Vulkanize kauçuk için N539 kullanıldığında, vulkanize kauçuğun gerilme mukavemeti ve uzaması daha yüksek, sabit çekme gerilimi N550'den daha düşüktür ve esneklik ve yorulma direnci daha iyidir. Özellikle lastik karkas bileşiği, özellikle de doğal kauçuktan yapılmış tampon tabakası bileşiği için kullanılır. Ayrıca lastik bazlı bileşik, bant kapağı ve diğer kauçuk ürünlerinde ve kablo kılıfı malzemelerinde kullanılabilir. Karbon Siyahı N550 ile karşılaştırıldığında, N539, karkas ve iç boru, kauçuk hortum, ekstrüde kauçuk şerit, contalar ve kalıplanmış endüstriyel kauçuk ürünler için kullanıldığında daha düşük takviye, daha düşük yapı, daha yüksek ağız genişlemesi ve daha büyük dolum hacmine sahiptir.
Karbon Siyahı N660
Carbon Siyahı N660 her türlü kauçuk için uygundur. Yarı takviyeli karbon karası N770 ile karşılaştırıldığında, kauçuk bileşiğinde dağılması kolay, daha yüksek bir yapıya, daha ince taneciklere sahiptir.
Karbon N660 birçok alanda kullanılan yüksek gerilme, mükemmel işleme performansı, daha iyi geri tepme performansı ve yüksek esneklik, fiziksel özelliklere dayanarak daha yüksek yapıya, daha küçük parçacık boyutuna sahip olan Karbon Siyah N660'ın ana avantajlarına sahiptir. Kolayca dağılabilir, mükemmel gerilme direnci ve kopma dayanımı vardır.
Düşük ısı üretimi ve iyi esneklik ve eğilme direncine sahiptir.N660 esas olarak lastik tekerlek perde bandı, iç lastik, bisiklet, hortum, bant, kablo, ayakkabı ve perdahlanmış ürünlerde kullanılır.
N550 ile karşılaştırıldığında, Karbon Siyahı N660, karkas ve iç tüp bileşiği, genel kalıplama ve ekstrüzyon uygulamaları, tek katmanlı neme dayanıklı sistem ürünleri için kullanıldığında daha düşük takviye, daha düşük yapı, daha yüksek ağız genişlemesi ve büyük doldurma hacmine sahiptir.
Karbon Siyahı N770
Genel olarak karbon siyahı N770 serisi,karbon siyahı N774, karbon siyahı N772, karbon siyahı N762, karbon siyahı N787 ve karbon siyahı N754 dahil olmak üzere yarı takviyeli karbon karasıdır.
Yapı Karbon Siyahı N774'ten daha düşüktür ve benzen geçirgenliği de kauçuk kirliliği olmadan yaklaşık %90 daha düşüktür. Lastik katları, iç lastik, bisiklet lastikleri, yapışkan bantlar için kullanılır. Ekstrüde ve kalıplanmış ürünler vb. yerlerde kullanılır. Elektrik direnci N774 ten üç kat fazladır. Elastikiyet daha yüksek ve ısı üretimi daha azdır.
N726, orta derecede yüksek gerilme mukavemeti, yırtılma direnci ve düşük ısı oluşumuna sahiptir ve kauçuk ürünler, karkaslar, valfler için kullanılan yüksek yük altında daha iyi işleme performansına sahiptir.
N754 karbon siyahı esas olarak lastik iç tabakası, üçgen bant, konveyör bant, çeşitli hortum türleri gibi kauçuk ürünler için kullanılır.
N774 orta derecede yüksek gerilme mukavemetine, yırtılma direncine ve düşük ısı üretimine sahiptir ve yüksek dolum seviyelerinde daha iyi işleme özelliklerine sahiptir. Yarı takviyeli karbon siyahı olarak da bilinir.
Karbon Siyahı N880
Termal Çatlama karbon siyahı, daha çok kauçuk endüstrisinde takviye dolgu maddesi olarak kullanılır. Tüketimi toplam kauçuk tüketiminin yaklaşık %40 - %50'sidir.
Karbon Siyahı N880, Termal çatlama işlemiyle üretilir. Genellikle Termal çatlama karbon siyahı, 1300 derece sıcaklığa kadar hava ile doğal gazın çatlamasıyla üretilir. Çok miktarda küresel, eliptik karbon ve az sayıda füzyon partikülünden oluşur. Büyük parçacık boyutu, küçük özgül yüzey alanı, düşük yapı, kolay dağılım, iyi akışkanlık ve yüksek dolum hacmi ve diğer özelliklere sahiptir. Düşük yüzey aktivitesi nedeniyle, güçlendirilmemiş karbon karası olarak da adlandırılır. Lastik iç astarlarında, hortumlarda, bantlarda, yağ keçelerinde ve fluorelastomer ürünlerinde daha yaygın olarak kullanılan karbon karası çeşitlerinden biridir.
Karbon Siyahı N880, 100-200nm partikül boyutuna sahip, düşük yapılı bir ince partikül termal çatlama karbon siyahıdır. Bu ürün doğal kauçuk ve çeşitli sentetik kauçuklar için uygundur. Dağıtımı kolaydır ve kauçuğa yüksek sertlik verebilir. Yüksek ekstrüzyon hızı, küçük ağız genişlemesi, pürüzsüz ekstrüzyon yüzeyi. Vulkanizatlar iyi yüksek sıcaklık direncine ve termal iletkenliğe, ayrıca iyi takviye, elastikiyet ve geri kazanıma sahiptir. Bu ürün bütil kauçuk iç tüp için kullanıldığında, N660 ile birlikte kullanılması en iyisidir. Termal çatlama karbon karası bileşiğinin kullanımı iyi işleme performansına sahiptir ve vulkanizasyon hızını etkilemez. Vulkanize kauçuk düşük sertlik, yüksek elastikiyet, düşük ısı üretimi, küçük deformasyon, bükülme ve yaşlanmaya karşı iyi direnç gösterir ancak düşük gerilme mukavemetine sahiptir.
Karbon Siyahı N990
Yüksek kullanım oranı ve dolum miktarına sahiptir. İşlenmesi kolaydır. Kauçuk bileşiğinin iyi esnekliği, kalıcı deforme olmama özelliği, otomobil ve takım tezgahları gibi kauçuk ürünler için uygundur. Tüm karbon siyahı çeşitleri arasında en büyük parçacık boyutuna sahiptir.
Termal çatlama karbon siyahı, karbon siyahı içinde en büyük parçacık boyutuna (ortalama çap 240-320NM) sahiptir ve spesifik yüzey alanı en düşük, sadece 7-11 m2 /g'dir. Karşılaştırmak gerekirse, N990 Termal karbon siyahının parçacık boyutu Fırın siyahından 3 ile 20 kat daha büyüktür. Fırın siyahlarının (ortalama çapı 15-80 nm'dir) ve spesifik yüzey alanı 27-145 m2 /g'dır.
Karbon siyahı N990 ile harmanlanmış bileşik kauçuk en düşük viskoziteye sahiptir,yani akışkandır. Bu da bileşiğin işlenmesini ve karmaşık kalıplara doldurulmasını kolaylaştırır. Bu özellikle enjeksiyonlu kalıplama için geçerlidir. Bileşik kauçuğun N990 ile vulkanizasyon süresi, çeşitli bileşikler arasında en uzun süre olan T90'dır, bu da bileşiğin daha iyi kavrulma güvenliğine sahip olmasını sağlar. Güçlendirme özelliği en az olan karbon siyahı, N990 olup, daha spesifik özellikler elde etmek için genellikle diğer karbon siyahı veya mineral dolgu maddeleri ile karıştırılır. Yüksek gerilme mukavemeti gibi. N990 ile karıştırılan bileşikler, moleküler zincir üzerinde takviye etkisi eksikliğinden dolayı düşük yırtılma mukavemetine sahiptir.
