炭黑是現(xiàn)代國(guó)民經(jīng)濟(jì)中不可缺少的重要化工原料之一、1997年，全世界炭黑的年產(chǎn)量已達(dá)660kt，其中90%以上用于橡膠工業(yè)，其余則用于油墨、涂料、塑料及其他工業(yè)部門。炭黑對(duì)國(guó)家交通運(yùn)輸業(yè)的量發(fā)展，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化，加強(qiáng)國(guó)防建設(shè)，以及提高人民物質(zhì)生活和精神文明建設(shè)具有十分重大的意義。
1、橡膠工業(yè)
炭黑是橡膠制品的重要補(bǔ)強(qiáng)劑和填充劑。橡膠工業(yè)沒(méi)有炭黑工業(yè)輔助配合，是不可能發(fā)展的;反之，炭黑工業(yè)沒(méi)有橡膠工業(yè)的支撐，也不可能得到迅速的發(fā)展。兩者互依互存，共同發(fā)展。在橡膠用炭黑中75%左右的炭黑是被用來(lái)制造各種類型的輪胎，如汽車輪胎、拖拉機(jī)輪胎、飛機(jī)輪胎、力車胎等，其余被用來(lái)制造其他橡膠制品，如膠管膠帶、膠鞋等。炭黑在膠料中的用量約為生膠用量的35%～50%。炭黑對(duì)橡膠起著那么重要的作用，是由于它具有非常優(yōu)異的補(bǔ)強(qiáng)性能。早在1912年，人們?cè)谔烊荒z料中發(fā)現(xiàn)炭黑的特殊補(bǔ)強(qiáng)效果，而且炭黑對(duì)合成橡膠的補(bǔ)強(qiáng)作用越加顯著，其重要標(biāo)志是改善輪胎胎面的磨耗性能，極大提高了輪胎行駛里程，還能提高膠料的拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度等物理機(jī)械性能。
在應(yīng)用上，按其使用條件和所用膠種，選用不同品種的炭黑，甚至同一產(chǎn)品的不同部位，配用不同的炭黑。如輪胎，胎面膠要求具有較高的強(qiáng)伸性能、耐磨性能以及較好的抗老化性能，以提高其行駛里程和使用壽命。胎面膠料以丁苯橡膠和順丁橡膠為主時(shí)，炭黑選用N300系列和N200系列。胎側(cè)膠要求具有一定的強(qiáng)伸性能，可選用N300炭黑，如偏重于要求壓出性能好，則選用N550或N660炭黑、對(duì)于于簾布膠，要求彈性好，生熱低，耐屈撓性能好，可選用N660炭黑以獲得良好的加工性。內(nèi)胎要求較高的彈性，低生熱，以及良好的氣密性，常選用N700炭黑。
2、油墨工業(yè)
炭黑是黑色油墨的主要顏料。印刷油墨大多使用優(yōu)質(zhì)的色素炭黑，炭黑的基本性質(zhì)(粒徑大小、結(jié)構(gòu)性和表面性質(zhì))在很大程度上影響著油墨的質(zhì)量和印刷品的質(zhì)量。印刷油墨對(duì)炭黑的要求，主要是黑度色相、流相度、粘度、干燥性和觸變性等。現(xiàn)代的油墨種類很多，用途很廣，其中新聞?dòng)湍锰亢谡既坑湍锰亢诘?0%左右，炭黑含量11%～13%。每印刷1報(bào)紙要消耗16kg的新聞?dòng)湍Ｓ纱丝梢?jiàn)，炭黑對(duì)油墨工業(yè)起著十分重要的作用。
3、涂料工業(yè)
炭黑具有對(duì)化學(xué)物質(zhì)、光、熱的穩(wěn)定性，這是其他黑色無(wú)機(jī)顏料和有機(jī)染料無(wú)法比擬的。炭黑加入涂料中，其反射少，黑度高，耐候性好，著色力強(qiáng)。但也必須指出，炭黑的分散是諸顏料中最困難的。這是由于炭黑粒子聚集和附集程度高、吸油量大所致，炭黑黑度越高，分散越難。炭黑在油漆中形成不穩(wěn)定懸浮質(zhì)點(diǎn)，往往使油漆貯存過(guò)程中炭黑粒子又重新附聚而使漆料返粗變質(zhì)。
炭黑的基本性能直接影響涂料的黑度、流變性和光澤等性能。當(dāng)炭黑粒徑變小或表面積增大時(shí)，黑度增加，這是由于光的吸收增多，反射更少，使人們感覺(jué)更黑;粘度增加，分散性降低，因?yàn)榱Ｗ娱g引力增大，破壞附聚體需要更多的能量;光澤減少，涂層中供光線反射的漆料減少。當(dāng)炭黑結(jié)枃增大時(shí)，黑度降低，由于互相結(jié)團(tuán)，會(huì)反射更多的光;粘度增加，漆料需要增加，自由流動(dòng)漆料減少，分散性差，需更大的剪切力破壞附聚體;光澤降低，漆料需要增加，表面上的自由漆料減少。當(dāng)炭黑表面活性增加時(shí)，黑度增加，粘度降低，分散性增加，光澤也提高。這相當(dāng)于加入一種有效的潤(rùn)滑劑或分散劑，降低了炭黑被漆料潤(rùn)滑的界面阻力，幫助漆料滲透到炭黑粒子中去。為改善炭黑對(duì)漆料的質(zhì)量影響和黑漆的貯存穩(wěn)定性，對(duì)炭黑進(jìn)行后處理是行之有效的方法。有三種方法，即表面氧化、溶劑預(yù)浸處理和表面接枝處理等。
4、塑料工業(yè)
塑料用炭黑在非橡膠應(yīng)用領(lǐng)域里占很大的比重。它不僅可以著色或調(diào)色，還可起到防止紫外線老化、抗靜電或?qū)щ姷茸饔谩Ｔ谑褂蒙蠟槭固亢谠谒芰现芯哂辛己玫姆稚⑿裕ǔＪ前烟亢陬A(yù)先分散在某種介質(zhì)之中，稱為色母料，而且再把這種母料與適當(dāng)配比的塑料，稀釋至炭黑含量1%～2%。
5、著色劑
使用粒徑較小的色素炭黑，可達(dá)到深黑的著色效果。對(duì)光學(xué)性能要求高的塑料制品，大部采用高色素炭黑。對(duì)本色很淺的塑料，如ABS等，需要優(yōu)異的著色強(qiáng)度，炭黑添加量在1%～2%之間;而對(duì)普通著色只需0.5%～1%。有的塑料制品對(duì)光澤和黑度要求不高，可選用中等粒子的炭黑品種。
炭黑也常用于塑料配色。把少量炭黑(0.01%～0.5%)加入鈦白、鉻黃或其他顏料中，制成各種灰色和彩色制品。應(yīng)當(dāng)指出，炭黑對(duì)塑料的著色作用，除受炭黑品種和濃度影響外，塑料的性質(zhì)、著色加工方法以及其他配合劑等也有著重要的影響。同一種炭黑，以同樣濃度加入不同品種的塑料中，其黑度也不一樣。
6、常外光劑
由于炭黑具有極強(qiáng)的吸光性，能防止紫外光老化，保護(hù)塑料免受光降解，特別是聚烯烴，很易受到光降解，一般以2.5%炭黑濃度用于聚烯烴可達(dá)到最佳的防老化效果。
7、導(dǎo)電劑
塑料是一種絕緣材料，這是由于其優(yōu)異的介電性能所致。在一般情況下，要使電流通過(guò)含炭黑復(fù)合塑料，電子必須通過(guò)炭黑而傳導(dǎo)。為此，正確選擇炭黑品種和添加量，是塑料具有一范圍導(dǎo)電性的關(guān)鍵。導(dǎo)電炭黑在塑料中均勻分散時(shí)，其添加量在10%～35%之間。炭黑的分散性與添加方法對(duì)塑料導(dǎo)電性能影響很大，而且大量填充炭黑，往往使塑料制品的機(jī)槭性能變壞。因此，導(dǎo)電塑料中炭黑，常選用導(dǎo)電性能優(yōu)良的炭黑品種，力求在較低的添加量下獲得較好的導(dǎo)電效果。
