流体吸收分析仪（原炭黑吸油计）：Brabender Absorptometer

2023 年 8 月 1 日，Anton Paar收购德国公司 Brabender，该公司将并入安东帕集团，更名为 Anton Paar TorqueTec GmbH。自2024年1月起，Anton Paar将全面负责德国Brabender公司相关产品的销售和技术服务工作。本期继续为大家推荐一款Brabender的热销产品流体吸收分析仪Absorptometer（图1）。

图1. 流体吸收分析仪Absorptometer

Absorptometer最耳熟能详的名字是“炭黑吸油计”或者“炭黑吸油测量装置”，因为其最主要的应用领域就是对橡胶行业的填充炭黑进行吸油值 (OAN, oil absorption number）和压缩吸油值（COAN, oil absorption number of compressed sample）分析，从而对炭黑的结构进行区分，而区分的依据是ASTM D1765标准：用于橡胶制品中填充炭黑的标准分类系统。其根据炭黑的比表面积大小，分为了从0-9的编组，编组号码越大，氮气吸附比表面积越小，由于篇幅原因我们从ASTM D1765-19版标准中引用5个牌号炭黑的OAN，COAN值以及氮气吸附比表面积值进行说明（见表1）。

图2. 表1中不同牌号炭黑的TEM图

除了对炭黑结构进行区分，OAN值的大小对实际的橡胶加工性能也有一定的影响。OAN值越高，表明炭黑填料具有更大的比表面积以及与橡胶化合物能够产生更大的相互作用力，在加工过程中也能更好地在橡胶中分散，提高橡胶制品的机械性能，当然，炭黑吸油值也不能太高，机械性能的强化，会增加橡胶的加工难度。

除炭黑外，Absorptometer又被广泛应用于二氧化硅，以及其他一些颜料以及填料的吸油值测试，这使得将Absorptometer命名为“炭黑吸油计”已经不足以满足更为广泛的应用领域，安东帕新版中文彩页会以“流体吸收分析仪”代替，目前其符合的国际标准如表2所示。

Absorptometer的技术参数如表3所示，其本质上是一台带有流体自动滴定装置的转矩流变仪，将一定量的粉末加入设备搅拌槽里进行搅拌，然后通过自动滴定器以一定速率滴入液体，比如石蜡油，亚麻仁油或者邻苯二甲酸二丁酯（DBP）等，滴定速率可调整，液体最高黏度可达1,000,000 mPa.s，也适用于NMP这样的强溶剂。

表3. Absorptometer的技术参数

搅拌器中的粉末会吸收液体，从自由流动状态慢慢转变到半塑性的结块状态，造成黏度增加，软件里会出现扭矩随吸油量的增加慢慢达到峰值的过程（图3），当扭矩达到ASTM或者用户自定义的值（扭矩限制开关TLS，最大扭矩的百分比或者限定值），滴定会自动停止，而该扭矩对应的横坐标——每100g粉末的液体吸附量即是OAN值（ml/100g)。

图3. Absorptometer构造和测试结果

Absorptometer操作简单，特别适用于一些大批量采购粉末填料的企业进行快速筛分快检，比如新能源电池行业的负极石墨材料，比如高填充导热胶中的导热填料（氮化硼，氧化铝粉末），化妆品行业中的一些粉末如氧化钛，滑石粉等，其混炼过程中扭矩开关TLS的限制，可以告诉客户，达到相同的黏度，粉末需要吸收多少溶剂或者树脂，这有利于高填充浆料体系的成本优化。

关于该流体吸收分析仪Absorptometer产品的采购调研可以直接和安东帕中国的流变销售服务团队联系。