Фундаментальная химия техуглерода

Если прибегнуть к простейшей терминологии, то техуглерод представляет собой, по существу, элементарный углерод в виде гонкодисперсных частиц с аморфной молекулярной структурой. Внутри аморфной массы существует инфраструктура микрокристаллических слоев конденсированных колец. Эти слои сходны со слоистыми конденсированными кольцеобразными формами, характерными для графита, являющегося ещё одной формой углерода. Ориентация слоев внутри аморфной массы выглядит хаотичной. Большой процент слоев имеет открытые края слоистых плоскостей у поверхности частиц. С такими открытыми краями соединено большое количество ненасыщенных углеродных связей, что приводит к образованию центров химической активности. При введении техуглерода в композиции частицы, в основном, остаются неразрушенными. Многие характеристики техуглерода, необходимые в резиновых смесях/композициях, обусловлены морфологическими свойствами или химической активностью поверхности продукта.

Помимо углерода техуглерод содержит небольшие количества таких элементов как кислород, водород и сера, присутствующих в различных функциональных группах, связанных с углеродом. На поверхности частиц большей части усиливающих марок техуглерода адсорбированы незначительные количества конденсированных углеводородов.

В техуглероде присутствуют также посторонние вещества, образующиеся в результате осуществления производственного процесса и эксплуатации оборудования: влага, пыль огнеупорные материалы, окиси металлов, кокс и растворимые в воде соли. Содержания этих веществ, контролируемые в целях определения соответствия установленным пределам, обычно не бывают значительными в готовых резиновых продуктах.