Definición completa
El negro de humo, conocido como carbon black, es un material clave en la industria del caucho, siendo la carga reforzante más importante y universal. Este compuesto está presente en más del 90% de los compuestos de caucho negro, lo que demuestra su relevancia en diversas aplicaciones industriales. Se trata de nanopartículas de carbono elemental que poseen una pureza superior al 97% de carbono, y un diámetro primario que varía entre 10 y 500 nanómetros. Su producción se lleva a cabo mediante la combustión incompleta controlada de aceites o gas natural, lo que permite obtener diferentes grados de negro de humo dependiendo de las condiciones del proceso.
El negro de humo tiene varios efectos benéficos en el caucho. Aumenta la resistencia a la tracción entre 3 y 5 veces, y la resistencia a la abrasión entre 5 y 10 veces. Además, mejora la resistencia al desgarro entre 2 y 3 veces, lo que incrementa la durabilidad de los productos de caucho. También eleva el módulo y la dureza del material, y actúa como un protector contra la degradación UV, lo que es crucial para aplicaciones al aire libre.
La clasificación ASTM D1765 categoriza el negro de humo en grados Nxxx, donde 'N' indica el tipo de curado (normal) y el primer dígito indica el tamaño de partícula, siendo 1 para partículas finas y 9 para partículas gruesas. Los grados más utilizados son N220, que se emplea en neumáticos debido a su alto refuerzo; N330, que es el más producido y se utiliza en aplicaciones de uso general; N550, que es semi-reforzante y se usa en perfiles y mangueras; N660, que se considera de bajo refuerzo y alto relleno; y N990, que es un grado térmico y no reforzante. La dosificación típica de negro de humo en compuestos de caucho varía entre 30 y 80 partes por ciento por peso (phr), dependiendo de la aplicación específica.