中华人民共和国国家标准
炭黑 第31部分：总氢元素含量的测定
Carbon black-Part 31:Determination of total hydrogen content
国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会 发布
前言
本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草.
本文件是GB/T3780《炭黑》的第31部分.GB/T3780《炭黑》已经发布了以下部分：
第1部分：吸碘值试验方法； 第2部分：吸油值的测定；第4部分：压缩试样吸油值的测定；第5部分：比表面积的测定CTAB法：第7部分：pH值的测定； 第6部分：着色强度的测定；第8部分：加热减量的测定；第10部分：灰分的测定；第12部分：杂质的检查；第15部分：甲苯抽出物透光率的测定： 第14部分：硫含量的测定；第17部分：粒径的间接测定反射率法；第18部分：在天然橡胶（NR）中的鉴定方法；第21部分：筛余物的测定水冲洗法； 第22部分：用工艺控制数据计算过程能力指数；-第23部分：逸散炭黑或其他环境颗粒的采样和鉴定：-第24部分：空隙体积的测定；第25部分：炭黑中碳含量的测定；第26部分：炭黑原料油中碳含量的测定； -第27部分：用圆盘式离心光学沉积测量法测定聚集体尺寸分布；一第28部分：多环芳烃含量的测定；第29部分：溶剂可萃取物的测定；第30部分：高温挥发物的测定热重法；一第31部分：总氢元素含量的测定.
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（SAC/TC35）归口.
本文件起草单位：双钱集团上海轮胎研究限公司、安微黑猫新材料有限公司、四川轻化工大学、中吴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、堰场仪器 （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、膝明才.
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面得的产物.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，GB/T3780（炭黑》拟分为以下部分.
一第1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一第2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 的分散，特别是与轮胎的耐磨性相关.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.一第4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.一第5部分：比表面积的测定CTAB法.适用于测试炭黑的外表面积，外表面积是炭黑与橡胶 能产生交联的有效面积.一第6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补强作用.者色强度值高的炭黑，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7部分：pH值的测定.适用于测试炭黑的pH值，炭黑的pH值会影响橡胶制品的硫化速--第8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 度和硫化时间.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.一第10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. 一第12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.一第14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化速度.-一第15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 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.一第17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，与电子显微镜法一第18部分：在天然橡胶（NR）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 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.法是将炭黑与橡胶混炼、硫化后，按GB/T528测试橡胶经炭黑补强后的物理机械性能.一第21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45um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 制品提前破裂.
第22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 控制.-第23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逸散题粒的采样和鉴定，适用于测试炭黑对环境的污染.第24部分：空隙体积的测定.本部分与第4部分相同，是测试炭黑一次结构的方法，本方法能 快速测试炭黑的结构.-第25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1350C管式炉内完全燃烧，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-第26部分：炭黑原料油中碳含量的测定.本部分与第25部分采用相同的方法测试炭黑原料 标准作准备.程碳排放控制标准作准备.-一第27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 试炭黑的粒径分布，与第6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.第28部分：多环芳烃含量的测定.炭黑中多环芳烃的来源与第15部分相同，炭黑表面的多环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.一第29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15部分相同，甲苯或丙酮 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.一第30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重率的方法，不包含GB/T3780.8规定的125℃C的加热减量.适用于对炭黑表面官能团和吸 附物（如碳氢化合物）热解的评估.第31部分：总氢元素含量的测定.本部分采用热导检测器（TCD）法测定炭黑中总氢元素的含量，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，
