(来源:中化新网)
“当前,炭黑正从传统补强材料向功能化材料发展,围绕高性能应用需求,加快向‘工业黑金’转变。”在近日于成都举办的2026年炭黑展望会上,业界和学界代表从生产一线和科研实际出发,共同探讨炭黑产业的跃升路径。
生产端:更智能更节能
人工智能(AI)正在为炭黑产业提质增效提供新机遇。由中昊黑元化工研究设计院有限公司牵头,联合中化石油化工研究院有限责任公司、中化数智AI团队打造的炭黑领域智能体平台,可在本地部署炭黑工艺大模型,解决企业数据安全、专业知识融合等问题,形成从工程开发、机理仿真、工艺优化到质量预测的智能化技术体系。
回转干燥是炭黑生产后处理的核心工序。国内大量炭黑干燥系统使用的单点进气式火箱,存在温度场分布不均、易发生烟气正压泄漏、变负荷适应性差等短板。青岛德固特节能装备股份有限公司高级工程师郑云芃介绍,多点分布式燃烧火箱能突破传统工艺短板,在产品品质、装置寿命、安全环保方面具备优势,行业应持续优化燃烧单元布置与控制策略,加快推广应用。
目前,炭黑干燥后主要靠输送过程中自然冷却,冷却效率偏低、物料易结块。中昊黑元化工研究设计院有限公司的新型炭黑冷却除尘后处理系统,在提升机内构建逆流冷却与气力分级机制,实现物料输送、热交换与除尘集成化。测试数据显示,新型冷却系统使炭黑温度比改进前降低10℃,结块率降低,产品纯度有望提升。
主供风机是炭黑生产的用电大户。佶缔纳士机械有限公司产品经理孟祥彬表示,未来主供风机应减少传动环节,推动功率、流量、压力、振动与温度数据融合,实现风机、管网、阀门与工艺协同优化,向高效化、高压直驱化、智能化、系统化升级,助力炭黑生产节能降碳。
应用端:让轮胎更耐磨更省油
炭黑是轮胎制造业等橡胶工业中应用最广泛的补强材料,长期以来,其补强机理主要取决于粒径、结构与表面活性三大因素。四川轻化工大学陈建教授团队发现,炭黑表面超硬度与结合胶的诱导结晶作用共同决定复合材料最终性能,提出“炭黑补强新三要素”,即炭黑表面超硬性、结合胶层厚度以及结合胶疲劳断裂特性,为高性能耐磨橡胶研发提供新理论依据。
围绕轮胎性能升级,产业端也在寻找突破。山东联科新材料有限公司总工程师朱连超表示,低滞后炭黑能降低轮胎滚动阻力,是突破轮胎性能瓶颈的重要选择。江西黑猫炭黑股份有限公司研发的新型超耐磨低滞后炭黑兼具高结构形态与宽粒径分布特征,在保证耐磨性能的前提下可使胶料生热降低23%,滚动阻力显著下降。青岛黑猫新材料研究院有限公司研发中心主任安鲁介绍,该产品已获国内头部轮胎企业认可与采购,应用于面向北美等国际高端市场的高性能轿车轮胎胎面配方。
新赛道:向高端材料延伸
拓展应用边界,是炭黑行业摆脱“内卷式”竞争的突破口。
炭黑纳米粒径小、表面疏水,易发生团聚,限制其在高端水性体系中的规模化应用。氧化改性是提升炭黑分散性能的重要路径。中昊黑元化工研究设计院有限公司研发工程师毛波建议,推进等离子体氧化、催化氧化等绿色改性工艺的中试放大,替代污染较重的传统液相氧化工艺;同时构建氧化改性工艺—炭黑微观结构—终端应用性能的构效关系模型,围绕电池材料、海底电缆、高端色素炭黑等场景开发定制化产品。
气相法白炭黑广泛应用于硅橡胶、涂料等领域,也适用于化学机械抛光、新能源电池密封材料等领域。“目前国内多数企业单套产能低于5000吨/年,高附加值产品较少,高端市场长期被国外垄断。”广州汇富研究院有限公司副总经理段先建认为,应重点建设单套产能超1万吨/年的高水平生产线,淘汰落后产能,聚焦在线表面处理与杂化材料开发,攻克可控制备技术难关。
高纯碳材料是制备第三代半导体碳化硅的重要原料,也是核工业、航空航天等领域的关键材料。目前,国产电子级碳粉纯度不足,生产过程中碳排放高,高端产品严重依赖进口。福州大学洪若瑜教授团队研发出等离子体一步法清洁生产技术,以廉价高纯甲烷为碳源,一步合成半导体级高纯碳粉,产品纯度可达6N,粒径均匀超细,生产过程不耗氧、不产生二氧化碳,唯一副产物为高纯氢气,具备绿色环保和成本优势,为国产替代提供了新路径。











