【炭黑產業網】8 月 29 日消息，在橡膠及部分塑料制品生產加工中，炭黑的研磨細度是影響產品性能與成本的關鍵因素之一。但行業內對研磨細度的選擇并非遵循 “越細越好” 的單一標準，而是需結合最終應用場景，確定適配的粒度范圍。從理想狀態來看，廢舊輪胎裂解炭黑的研磨目標是達到其原生粒子大小(約 325-800 目)并實現良好分散，但實際操作中需綜合權衡產品性能需求、生產成本及加工難度，找到三者間的平衡點。
從細顆粒炭黑的優勢來看，首先能顯著提升補強性能，這也是橡膠領域重視研磨細度的核心原因。炭黑對輪胎、皮帶、密封圈等橡膠制品的補強效果，主要依賴其比表面積 —— 顆粒越細，比表面積越大，與橡膠分子的接觸點位就越多，結合強度隨之增強，進而使橡膠制品的拉伸強度、撕裂強度及耐磨性得到明顯提升。其次，在著色應用場景中，如油墨、涂料及塑料制品，更細的炭黑可提供更高的黑度與藍相色調，著色能力更強，同時具備更優的遮蓋效果。此外，理論層面上，較細的初級粒子更易在材料基質中均勻分散，減少因顆粒團聚形成的性能缺陷點，保障產品質量穩定性。
據炭黑產業網了解，炭黑研磨并非粒度越細越好，過度細化會帶來多重弊端。其一，能耗與成本急劇攀升，將顆粒從微米級進一步研磨至納米級，需要消耗大量能量，且顆粒越細，后續細化的難度呈指數級增長，成本效益大幅下滑。其二，團聚現象加劇，細顆粒炭黑表面能較高，顆粒越細表面能越大，易自發團聚形成難以分散的二次團聚體，反而降低其在最終產品中的有效分散度，抵消細顆粒本應帶來的優勢。其三，加工性能惡化，在橡膠中，過細炭黑會大幅提高膠料粘度，增加混煉難度與能耗，還可能延緩硫化速度;在塑料中，過高添加量會導致熔體強度下降，影響成型加工。其四，造成性能過剩與成本浪費，對于彩色水泥磚著色劑、低要求塑料填充劑等低端應用，無需高補強性能，使用過細炭黑屬于資源浪費。其五，可能破壞炭黑微觀結構，過度劇烈研磨會損壞炭黑聚集體形態等微觀結構，反而削弱其固有補強性能。
要科學把控研磨細度，需先明確炭黑的三個關鍵結構概念：原生粒子、聚集體與團聚體。原生粒子是生產過程中最初形成的最小離散球形粒子;聚集體是多個原生粒子通過強化學鍵熔合形成的穩定結構，也是炭黑發揮補強作用的基本單元，研磨難以將其打破;團聚體則是多個聚集體通過范德華力等物理作用松散結合的團塊，研磨的核心目的就是打破這種松散團聚體，分離出原始聚集體，而非破壞聚集體本身。
基于上述認知，廢舊輪胎裂解炭黑的研磨需 “按需定制”。針對高端橡膠制品，如低速車胎、高性能輸送帶，需最高補強性能，需深度研磨至 500-800 目，使粒度接近原生聚集體大小(達到 N330、N550 等系列炭黑水平)，同時嚴格控制比表面積與 DBP 吸油值(衡量結構度的指標);中低端橡膠制品，如輪胎胎側、內胎、鞋底，對性能要求較低，可進行中等程度研磨(425 目)，平衡性能、成本與加工性;塑料母粒、涂料、油墨等以著色和 UV 防護為主要需求的產品，需較細研磨(500 目)以保證著色力與分散性，但無需達到頂級橡膠用炭黑細度;混凝土、仿古磚、塑膠跑道等低價值填充場景，幾乎無需精細研磨，80 目的粗粉即可滿足需求，以最大程度降低成本。
綜上，廢舊輪胎裂解炭黑的研磨存在 “最佳粒度區間”，該區間由目標應用場景決定。盲目追求極致細度，不僅會大幅增加生產成本與能耗，還可能因團聚、加工性問題導致最終產品性能下降。科學的做法是通過實驗測試，在滿足特定應用性能要求的前提下，找到最經濟、適配的研磨細度，實現性能與成本的最優平衡。
