GB/T 3780.31-2025 炭黑 第31部分：总氢元素含量的测定

ICS8304020

CCSG.49.

中华人民共和国国家标准

GB/T378031—2025

.

炭黑第31部分总氢元素含量的测定

:

Carbonblack—Part31Determinationoftotalhdroencontent

:yg

2025-08-01发布2026-02-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T378031—2025

.

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件是炭黑的第部分炭黑已经发布了以下部分

GB/T3780《》31。GB/T3780《》:

第部分吸碘值试验方法

———1:;

第部分吸油值的测定

———2:;

第部分压缩试样吸油值的测定

———4:;

第部分比表面积的测定法

———5:CTAB;

第部分着色强度的测定

———6:;

第部分值的测定

———7:pH;

第部分加热减量的测定

———8:;

第部分灰分的测定

———10:;

第部分杂质的检查

———12:;

第部分硫含量的测定

———14:;

第部分甲苯抽出物透光率的测定

———15:;

第部分粒径的间接测定反射率法

———17:;

第部分在天然橡胶中的鉴定方法

———18:(NR);

第部分筛余物的测定水冲洗法

———21:;

第部分用工艺控制数据计算过程能力指数

———22:;

第部分逸散炭黑或其他环境颗粒的采样和鉴定

———23:;

第部分空隙体积的测定

———24:;

第部分炭黑中碳含量的测定

———25:;

第部分炭黑原料油中碳含量的测定

———26:;

第部分用圆盘式离心光学沉积测量法测定聚集体尺寸分布

———27:;

第部分多环芳烃含量的测定

———28:;

第部分溶剂可萃取物的测定

———29:;

第部分高温挥发物的测定热重法

———30:;

第部分总氢元素含量的测定

———31:。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由中国石油和化学工业联合会提出

。

本文件由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会归口

(SAC/TC35)。

本文件起草单位双钱集团上海轮胎研究所有限公司安徽黑猫新材料有限公司四川轻化工大学

:、、、

中昊黑元化工研究设计院有限公司山西安仑化工有限公司伊克斯达青岛控股有限公司堀场仪器

、、()、

上海有限公司嘉峪关大友嘉能精碳科技股份有限公司山东华东橡胶材料有限公司山西盛达威科

()、、、

技有限公司浙江长鸿生物材料有限公司

、。

本文件主要起草人董文武赵杰张敬雨刘健朱连超邵福庆何颖遇聪赵磊华王英杰胡春雷

:、、、、、、、、、、、

滕明才

。

Ⅰ

GB/T378031—2025

.

引言

炭黑是碳元素的一种以纳米级粒径无定形碳形式存在是有机物天然气重油燃料油等在空

,、,(、、)

气不足的条件下经不完全燃烧或热分解而得的产物炭黑是人类最早开发应用和目前产量最大的纳

。、

米材料被国际化学品领域列为二十五种基本化工产品及精细化工产品之一炭黑是橡胶工业不可缺

,。

少的补强原材料它能赋予橡胶制品一系列优异性能

,。

在炭黑标准化体系中炭黑的比表面积结构和表面活性三大特性指标是确定炭黑补强能力的主要

,、

指标围绕炭黑的性能炭黑拟分为以下部分

,,GB/T3780《》。

第部分吸碘值试验方法适用于测试炭黑的表面积炭黑表面积大小会影响炭黑在橡胶中

———1:。,

的分散特别是与轮胎的耐磨性相关

,。

第部分吸油值的测定适用于测试炭黑的结构结构是炭黑特有的性能结构高的炭黑能

———2:。,,

为轮胎提供较好的补强性本部分测试的结构为炭黑的一次结构和二次结构炭黑的二次结构

,,

是炭黑的最小单元聚集体因附聚产生的结构

。

第部分压缩试样吸油值的测定炭黑的压缩试样吸油值是测试的是炭黑的一次结构是炭

———4:。,

黑最小单元聚集体的结构参数只有炭黑的一次结构才能对轮胎产生补强作用

,。

第部分比表面积的测定法适用于测试炭黑的外表面积外表面积是炭黑与橡胶

———5:CTAB。,

能产生交联的有效面积

。

第部分着色强度的测定适用于测试炭黑的粒径分布炭黑的粒径分布能确定其对橡胶的

———6:。,

补强作用着色强度值高的炭黑其粒径的尺寸分布较为集中能大大提高炭黑的补强效果

。,,。

第部分值的测定适用于测试炭黑的值炭黑的值会影响橡胶制品的硫化速

———7:pH。pH,pH

度和硫化时间

。

第部分加热减量的测定适用于测试炭黑中水分等低温挥发物的测定炭黑中加热减量偏

———8:。,

高时其橡胶制品会因水分等低温挥发物在高温下硫化产生气泡影响轮胎等橡胶制品的

,,

质量

。

第部分灰分的测定炭黑中灰分偏高会影响炭黑的纯度降低炭黑中的碳含量

———10:。,,。

第部分杂质的检查炭黑中的杂质是生产过程中的外来异物体积较大在橡胶制品中的

———12:。,,

存在会使存在处易出现局部龟裂在轮胎中可能会引起爆胎

,,。

第部分硫含量的测定橡胶制品需用硫磺硫化炭黑的硫含量高会影响橡胶制品等的硫

———14:。,,

化速度

。

第部分甲苯抽出物透光率的测定本部分涉及的炭黑甲苯抽出物来自没有完全热解的烃

———15:。

类并附着在炭黑表面的焦油状物质炭黑表面上焦油状物质能被甲苯等一些溶剂抽出甲

。,。

苯将炭黑表面低分子挥发物溶解抽出甲苯溶液的透光率越低说明炭黑的低分子挥发物含量

,,

高会影响橡胶制品的表面光泽度

,。

第部分粒径的间接测定反射率法本部分间接测试炭黑的粒径大小与电子显微镜法

———17:。,

测试的炭黑粒径相对应能快速测试炭黑的粒径大小并确定其对橡胶制品的作用

,,。

第部分在天然橡胶中的鉴定方法适用于测试炭黑在橡胶中的物理机械性能本方

———18:(NR)。,

法是将炭黑与橡胶混炼硫化后按测试橡胶经炭黑补强后的物理机械性能

、,GB/T528。

第部分筛余物的测定水冲洗法炭黑中的筛余物是生产过程中产生的体积大于

———21:。,

的物质体积较小在橡胶制品中的存在时也会使存在处易出现局部龟裂引起橡胶

45μm,,,,

制品提前破裂

。

Ⅱ

GB/T378031—2025

.

第部分用工艺控制数据计算过程能力指数本部分适用于指导炭黑生产工艺过程的

———22:。

控制

。

第部分逸散炭黑或其他环境颗粒的采样和鉴定本部分规定了在炭黑生产环境中对炭黑

———23:。

逸散颗粒的采样和鉴定适用于测试炭黑对环境的污染

,。

第部分空隙体积的测定本部分与第部分相同是测试炭黑一次结构的方法本方法能

———24:。4,,

快速测试炭黑的结构

。

第部分炭黑中碳含量的测定本部分是将装有已称量样品的燃烧舟放置在管式

———25:。1350℃

炉内完全燃烧碳被氧化成二氧化碳用碳分析仪测定二氧化碳浓度确定其碳含量本部分

,,,。

与第部分共同组成炭黑生产过程中碳排放量的测试方法为制定炭黑生产过程碳排放控制

26,

标准作准备

。

第部分炭黑原料油中碳含量的测定本部分与第部分采用相同的方法测试炭黑原料

———26:。25

油中碳含量与第部分共同组成炭黑生产过程中碳排放量的测试方法为制定炭黑生产过

,25,

程碳排放控制标准作准备

。

第部分用圆盘式离心光学沉积测量法测定聚集体尺寸分布本部分采用物理离心方法测

———27:。

试炭黑的粒径分布与第部分相同通过测试炭黑的粒径分布能确定其对橡胶的补强作用

,6,,。

第部分多环芳烃含量的测定炭黑中多环芳烃的来源与第部分相同炭黑表面的多环

———28:。15,

芳烃会随着炭黑在各类橡胶塑料制品中的使用带到环境中特别是用于油漆油墨玩具

、,,、、

时多环芳烃含量高的炭黑与人体接触时会造成伤害

,。

第部分溶剂可萃取物的测定炭黑中溶剂可萃取物的来源与第部分相同甲苯或丙酮

———29:。15,

等溶剂可萃取物的大小反映了残留物炭黑生产中残留在炭黑表面上未完全裂解的有机聚合

(

物的多少反映了炭黑生产转化的完全程度抽出物含量高可能会污染胶料在一些应用中

),。,

能引起污染制品外观也可能出现问题

,。

第部分高温挥发物的测定热重法本部分是用热重分析仪定量测定炭黑高温挥发物失

———30:。

重率的方法不包含规定的的加热减量适用于对炭黑表面官能团和吸

,GB/T3780.8125℃。

附物如碳氢化合物热解的评估

()。

第部分总氢元素含量的测定本部分采用热导检测器法测定炭黑中总氢元素的

———31:。(TCD)

含量适用于橡胶用炭黑与炭黑补强性能相关

,,。

通过对以上标准的发布能提高我国炭黑技术的水平促进炭黑产品质量的提高为炭黑的相关用

,,,

户提供了技术交流的平台同时能与国际水平的接轨促使标准功能的有效发挥更好地促进贸易交

。,,,、

流以及技术合作

。

Ⅲ

GB/T378031—2025

.

炭黑第31部分总氢元素含量的测定

:

1范围

本文件描述了用热导检测器法测定炭黑中以上能脱出的总氢元素含量的方法

(TCD)2000℃。

本文件适用于橡胶用炭黑的测定

。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

。,

件仅该日期对应的版本适用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于

,;,()

本文件

。

橡胶用炭黑

GB/T3778

炭黑术语

GB/T7767

数值修约规则与极限数值的表示和判定

GB/T8170

3术语和定义

界定的术语和定义适用于本文件

GB/T7767。

4原理

在惰性气体氩气保护下采用高温熔融法提取镍囊包裹的炭黑试样中的氢元素得到氢气氢气在

,。

氩气的引导下输送至热导检测器中根据氢气信号强度计算得到试样中的氢元素含量

,。

5试剂或材料

51氩气纯度以上

.,99.999%。

52氮气纯度以上

.,99.5%。

53无水高氯酸镁分析纯

.:。

54碱石棉分析纯

.:。

55常温氧化剂试剂的选择根据仪器制造商推荐而定

.:。

56氢元素参比样品已知氢元素含量

.:。

57镍囊由高纯度镍制成

.:。

58石墨坩埚由高纯石墨制成

.:。

59锡粒由高纯锡制成

.:。

6仪器设备

61氢元素分析仪采用热导检测器加热温度可达具备助熔剂脱气功能图为该

.,(TCD),3500℃,。1

1