1? 引? 言
ISO8402《質(zhì)量管理和質(zhì)量保證的術(shù)語》定義 質(zhì)量為“反映實體滿足明確和隱含需要的能力的 特性總和”。質(zhì)量是影響國家經(jīng)濟和社會發(fā)展的 重要因素，政府部門歷來高度重視，如 1996 年國 務(wù)院發(fā)布的《質(zhì)量振興綱要》，2017年中共中央、 國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于開展質(zhì)量提升行動的指導(dǎo)意 見》，2018年修訂的《產(chǎn)品質(zhì)量法》等。本文所述 炭黑質(zhì)量主要指炭黑的各項理化指標滿足國家標 準的要求。
炭黑是烴類化合物經(jīng)不完全燃燒或熱裂解生 成的，主要由碳元素組成，以近似于球體的膠體粒 子及具膠體大小的聚集體形式存在的物質(zhì)。它作 為填充劑和補強劑時用于輪胎、橡膠制品等領(lǐng)域， 提升橡膠產(chǎn)品的耐磨、耐老化、耐高溫等性能，也 作為黑色顏料時用于油漆、油墨、塑料等領(lǐng)域，還 廣泛應(yīng)用于電池、塑料、冶金等行業(yè)。
炭黑的質(zhì)量主要由基礎(chǔ)理化性能和應(yīng)用性能 組成。基礎(chǔ)理化性能包括結(jié)構(gòu)、粒徑與粒徑分布、 比表面積、表面化學(xué)活性、PAHS、45μm 篩余物 等，應(yīng)用性能包括定伸應(yīng)力、拉伸強度、拉斷伸長 率、硬度、耐磨性、導(dǎo)電性、黑度、色相、分散性 等。炭黑質(zhì)量優(yōu)劣由多種因素共同影響的結(jié)果， 如原料油品質(zhì)、生產(chǎn)裝備水平、生產(chǎn)工藝、工藝條 件的控制、檢測及質(zhì)量管理水平等等。
我國橡膠用炭黑占炭黑總產(chǎn)量的 92% 左右， 其主要性能由 GB/T 3778《橡膠用炭黑》規(guī)定?；A(chǔ)理化性能多由炭黑生產(chǎn)企業(yè)進行控制，使用單 位作驗證性檢驗;應(yīng)用性能多由使用單位提出要 求，炭黑企業(yè)配合作一些性能調(diào)整，仍不能滿足要 求，直接導(dǎo)致新產(chǎn)品研發(fā)。
2? 質(zhì)量標準
2.1? 質(zhì)量標準版本的變化
炭黑質(zhì)量標準是控制炭黑產(chǎn)品質(zhì)量的依據(jù)， 橡膠用炭黑產(chǎn)品標準經(jīng)歷了多次修訂變更，形成 了現(xiàn)行標準GB/T3778-2011《橡膠用炭黑》，歷次 標準制修訂情況如下：
※ 1978年化學(xué)工業(yè)部發(fā)布了第一個橡膠用炭 黑標準 HG 4-48-78《橡膠用炭黑》。
※ 1983 年國家標準局將 HG 4-48-78 升級為 國家標準，發(fā)布為GB 3778.1-83《橡膠用炭黑的技 術(shù)條件(第一部分)》。
※ 1985 年國家標準局發(fā)布了 GB 3778.2-85 《橡膠用炭黑的技術(shù)條件(第二部分)》。
※ 1989年將GB 3778.1-83與GB 3778.2-85進 行整合，修訂并發(fā)布了 GB 3778-89《橡膠用炭黑 技術(shù)條件》。
※ 1994年將GB 3778-89《橡膠用炭黑技術(shù)條 件》與GB 3779-89《炭黑包裝、貯運、采樣及驗收 方法》進行整合，修訂并發(fā)布了GB 3778-94《橡膠 用炭黑》。
※ 2003 年對 GB 3778-94《橡膠用炭黑》進行 了修訂，發(fā)布了 GB 3778-2003《橡膠用炭黑》。
※ 2011 年將 GB 3778-2003《橡膠用炭黑》與 GB/T 3777-1996《橡膠用炭黑標準分類命名系統(tǒng)》 整合，修訂并發(fā)布了 GB 3778-2011《橡膠用炭 黑》。
※ 2017年國家標準化委員會對一些強制性國 家標準進行整合精簡并調(diào)整為推薦性國家標準， GB 3778-2011 調(diào)整為 GB/T 3778 - 2011。
2.2? 技術(shù)內(nèi)容的演變
橡膠用炭黑技術(shù)指標經(jīng)過三十多年的演變發(fā) 生了較大變化，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
2.2.1 品種命名變化
HG 4-48-78、GB 3778.1-83 和 GB 3778.2-85 均采用習(xí)慣命名，見表1。從GB 3778-89《橡膠用 炭黑技術(shù)條件》開始，品種命名采用了系統(tǒng)命名， 科學(xué)、規(guī)范地解決了炭黑用途增加帶來的命名難 題，炭黑品種數(shù)量從最初的11種大幅增加到30種。 現(xiàn)行 GB/T 3778-2011 達到 46 種，見表 2。
2.2.2 項目的變化
隨著炭黑工業(yè)的快速發(fā)展，對炭黑性能的評 價發(fā)生了較大變化，特別是建立并完善新檢測方 法，逐步淘汰一些項目，同時又增加一些更適用有 效的評價指標。
※ GB 3778.1-83 和 GB 3778.2-85 刪除了 HG 4-48-78中的平均粒徑、二苯胍吸著率、丙酮抽出 物、磨耗體積4項，增加CTAB、壓縮試樣吸油值、 著色強度 3 項。在指標名稱(如水分改為加熱減 量)、單位(MPa改為kgf/cm2 )等方面也進行了適 當調(diào)整。
※ GB 3778-89將GB 3778.1-83和GB 3778.2- 85整合為一個標準，增加了氮吸附比表面積、325 目篩余物、35目篩余物。在單位改動較大，如吸碘 值的 mg/g 改為 g/kg，DBP 吸收值的 ml/g 改為 cm3 / 100g、橡膠物理性能的 kgf/cm2 改為 MPa。
※ GB 3778-94 沿襲了 GB 3778-89 的項目， 但單位變化較大，如 DBP 吸收值的 cm3 /100g改為10-5m3 /kg、CTAB 法比表面積和氮吸附比表面積的 m2 /g改為103 m2 /kg，篩余物項目的名稱發(fā)生變化， 325 目、100 目、35 目分別改為 45μm、150μm、 500μm。
※ GB 3778-2003 刪 除 了 GB 3778-94 的 150μm 篩余物、拉伸強度、拉斷伸長率，同時增 加了傾注密度、細粉含量、STSA 三個指標;減少 了分級要求，從合格、一等品、優(yōu)級品三個等級調(diào)整為合格級、優(yōu)級兩個等級。
※ GB/T3778-2011 沿襲了 GB 3778-2003 的項 目，取消了分級，篩余物的單位由%改為“mg/kg”。
2.2.3 指標變化
隨著生產(chǎn)工藝的不斷革新，炭黑產(chǎn)品質(zhì)量也 得到較大提高，指標值也隨之發(fā)生較大改變。以 系統(tǒng)命名后的 N220 炭黑(中超耐磨炭黑)、N660 炭黑(通用炭黑)為例進行分析，見表 3、表 4。
從表 3、表 4 可以看出，炭黑產(chǎn)品主要性能指 標范圍逐步收窄，向目標值靠近，體現(xiàn)了標準引導(dǎo) 企業(yè)向更高質(zhì)量推進的作用。
3? 質(zhì)量監(jiān)督
根據(jù)國務(wù)院(81)國發(fā)136號文，1981年在原化 工部炭黑工業(yè)設(shè)計研究所成立了化工部炭黑質(zhì)量 監(jiān)督檢驗中心;根據(jù)國家技術(shù)監(jiān)督局技監(jiān)局監(jiān)發(fā) (1992)395 號文件要求，1992 年又組建了國家炭 黑質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，全面開啟我國炭黑產(chǎn)品質(zhì) 量監(jiān)督管理工作，先后采取了國家抽查、國家統(tǒng) 檢、普查、評優(yōu)等多種監(jiān)督方式。
※ 國家抽查：分別于1984~1988、1991~1994、 1996、2000~2001 年共實施了 12 次。
※ 國家統(tǒng)檢：1995、1998 年實施了 2 次。
※ 普查：分別于1982、1985、1987、1989~1993、 1996、1997、1999、2002~2007、2009~2019年共開 展了 28 次。
※ 評優(yōu)：1981、1982、1984、1989、1991年開 展 5 次各類炭黑評優(yōu)檢測工作。
綜合來看，2000 年前國家對產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督較 多，有時同一年內(nèi)既有抽查又有普查還有評優(yōu)工 作，對我國炭黑產(chǎn)品質(zhì)量快速提高起到了重要作 用。2000 年后，在國家建立市場經(jīng)濟體制的大背 景下，對一些工業(yè)產(chǎn)品不再納入國家監(jiān)督檢查范 疇，產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督主要交給了市場，同時保留國家 炭黑質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，主要承擔第三方委托檢 驗和檢驗技術(shù)研究開發(fā)任務(wù)，炭黑行業(yè)整體產(chǎn)品 質(zhì)量信息主要通過質(zhì)量普查方式得到，企業(yè)本著 “自愿原則”參與普查，更好地調(diào)動了企業(yè)質(zhì)量控 制的主動性，對監(jiān)督行業(yè)炭黑產(chǎn)品質(zhì)量、發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品 質(zhì)量弱點、促進行業(yè)技術(shù)進步和提高整體質(zhì)量水 平起到了積極作用。
4? 質(zhì)量總體狀況
我國炭黑行業(yè)經(jīng)幾十年的發(fā)展，炭黑產(chǎn)品質(zhì) 量也發(fā)生很大的變化，多年的質(zhì)量監(jiān)督結(jié)果給出 明確的答案，筆者整理了多年來質(zhì)量普查、抽查、 統(tǒng)檢的結(jié)果，見表 5，趨勢圖見圖 1。
圖1表明，我國炭黑質(zhì)量狀況呈逐年振蕩上行 態(tài)勢，目前已達到最佳質(zhì)量區(qū)間。
分區(qū)間分析合格率統(tǒng)計，見表 6 和圖 2。結(jié)果 顯示大于和小于 80% 各占一半，不過合格率小于 80%大部分發(fā)生在較早年份，進一步反映出我國炭 黑質(zhì)量狀況明顯改善的事實。
5? 質(zhì)量總體評價
通過對炭黑產(chǎn)品質(zhì)量進行的長期監(jiān)督檢查， 炭黑產(chǎn)品的實際質(zhì)量狀況發(fā)生了重大變化，表7列 出了部分年代監(jiān)督檢查不合格項目，表中反映出 了以下幾個特點：
※ 不合格項目總數(shù)大幅減少;
※ 主要性能項目不合格減少;
※ 次要項目不合格逐漸消失。
2010年以前炭黑質(zhì)量狀況較差，主要性能(如 吸碘值、吸油值、著色強度等)有不合格現(xiàn)象，主 要原因是工藝水平不高，原料油質(zhì)量不好;次要性能(如雜質(zhì)、篩余物)存在大量不合格，主要原因 是生產(chǎn)設(shè)備質(zhì)量差、管理水平較低。
2010年以后炭黑質(zhì)量已達較高水平，偶有不合 格現(xiàn)象屬于管理不善所致，主要原因是隨著我國綜 合國力的大幅提升，各行業(yè)的制造水平有了明顯進 步，對炭黑行業(yè)有顯著促進作用，如生產(chǎn)設(shè)備質(zhì)量 改善、原料油品質(zhì)提升、先進的工藝技術(shù)、檢測設(shè) 備/方法更新?lián)Q代、管理水平的持續(xù)提高等等。
我國目前的炭黑產(chǎn)能和產(chǎn)量均成為世界第 一，成為了炭黑制造大國，但離炭黑強國還有不小 的距離，特別是炭黑品質(zhì)還不夠穩(wěn)定，特品炭黑還 不能滿足特殊行業(yè)的需求等。
6? 結(jié)? 語
經(jīng)過炭黑工作者幾十年不懈努力，我國炭黑 產(chǎn)業(yè)已取得輝煌的成就，炭黑產(chǎn)品合格率從僅有 25% 的提高到 95% 以上，為市場提供大量價廉物 美的產(chǎn)品，為汽車等國民支柱產(chǎn)業(yè)的快速崛起提 供了強有力的支撐。假以時日，我國炭黑品質(zhì)穩(wěn) 定性不好及特品不特的現(xiàn)象一定能得到最終解 決，進一步成為炭黑強國。
參考文獻
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