要了解“炭黑”，首先需要搞清楚塑料管道的一个重要性能指标——耐候性。

耐候性（Weather Resistance）是指材料在自然环境中（如阳光、温度、湿度、雨水、风等自然因素的影响下）抵抗老化、劣化和性能下降的能力。

耐候性是评价材料在户外应用场景中的一个重要指标，特别是对于长期暴露在自然环境中的建筑材料、涂料、塑料制品等。

而“炭黑”的作用，就是针对性提升PE等塑料管道的耐候性。

一、PE管长时间暴晒会发生什么？

PE塑料管材暴露在室外时，太阳光中的紫外线作为一种高能射线，会使塑料表面的分子链分解并产生自由基，自由基进一步氧化产生过氧基，过氧基再和聚合物反应从而导致聚合物老化，最终反映在管道上就是表面开裂、发脆，力学性能不断下降，使用寿命降低。

二、什么是炭黑？

炭黑是一种黑色的粉末状碳素材料，通常由石油副产品、天然气或煤炭经过不完全燃烧或热解过程制得。炭黑在橡胶、涂料和油墨等行业中作为颜料和填料广泛应用。

添加炭黑后，PE管能够形成一个均匀分布的炭黑层，有效吸收和散射紫外线，提高PE管的抗氧化性能，防止老化和断裂。

三、炭黑的主要作用是什么？

在PE管道中，炭黑的作用主要表现为以下两个方面：

● 吸收紫外线：

炭黑的高表面积和吸光性质使其能够有效吸收紫外线，防止紫外线直接照射到聚合物分子上。当炭黑分散在塑料中时，炭黑聚集体会对紫外线进行散射，散射光被炭黑吸收，从而减少了聚合物分子直接吸收的紫外线量，降低了紫外线对聚合物的照射和损伤。

● 清除自由基：

炭黑表面的官能团（如羟基）可以与聚合物分子中由紫外线照射产生的自由基反应，从而清除这些活性自由基，防止其引发进一步的聚合物分解反应。这种化学反应有助于稳定聚合物结构，延缓聚合物的老化过程。

四、PE管对炭黑有何要求？

● 炭黑含量：

为了确保良好的紫外线阻隔性能，PE管材料的炭黑含量应控制在2-2.5％的范围内。

● 炭黑颗粒大小：

炭黑颗粒应尽量细，通常在20-50纳米范围内，以便在PE管材料中更好地分散。

● 炭黑灰分：

炭黑灰分越低，纯度越高，对PE管的性能影响越小。一般情况下，PE管用炭黑的灰分应控制在0.5％以下。（灰分（Ash Content）是指炭黑中非碳物质的总和，通常是指炭黑中的无机盐和其它不燃烧残留物。）

五、相关行业标准：

● GB/T 18251-2000《聚烯烃类管材料中炭黑含量的测定》：这个标准规定了测定聚烯烃类管材料中炭黑含量的方法。该方法适用于测定聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚丁烯（PB）等聚烯烃类管材料中炭黑含量。

● GB/T 13663-2017《聚乙烯（PE）给水管材料》：这个标准规定了聚乙烯（PE）给水管材料的分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。其中关于炭黑的要求，规定了PE100和PE80级别的管材料中炭黑含量应为2.0%～2.5%。

● GB/T 15558.1-2015《埋地聚乙烯（PE）管道系统 第1部分：管材料》：这个标准规定了埋地用聚乙烯（PE）管材料的分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。关于炭黑的要求，该标准同样规定PE100和PE80级别的管材料中炭黑含量应为2.0%～2.5%。

以上是对PE管“炭黑”的总结介绍，虽然标题说是PE管的炭黑，但是实际上适用于绝大多数对炭黑有要求的塑料管道，归根到底就是提升的塑料管道的“耐候性”。