熱裂法是一種不連續(xù)的炭黑制造方法，每條生產(chǎn)線設(shè)置2個(gè)內(nèi)襯耐火材料的反應(yīng)爐。生產(chǎn)時(shí)，先在一個(gè)反應(yīng)爐內(nèi)通入天然氣和空氣并燃燒，待反應(yīng)爐達(dá)到一定溫度后停止通入空氣，使天然氣在隔絕空氣的條件下熱裂解生成炭黑。在該反應(yīng)爐進(jìn)行裂解反應(yīng)時(shí)另一個(gè)反應(yīng)爐天然氣開始燃燒預(yù)熱。每個(gè)反應(yīng)爐均在完成裂解反應(yīng)且溫度降到一定程度后再燃燒加熱，如此循環(huán)生產(chǎn)。生產(chǎn)出的炭黑與煙氣混合物經(jīng)噴水冷卻，然后將收集到的炭黑進(jìn)行造粒處理。以天然氣、焦?fàn)t氣或重質(zhì)液態(tài)烴為原料，在無氧、無焰的情況下，經(jīng)高溫?zé)峤馍商亢?，稱為熱裂黑。它是炭黑品種譜系中比表面積最低的一類，氮吸附比表面積6～14m2/g，粒徑130～470nm。其含氧量和結(jié)構(gòu)都很低。這類炭黑實(shí)際上沒有結(jié)構(gòu)。基本上以單個(gè)球形粒子存在。

熱裂黑主要有三個(gè)品種：中熱裂黑、不污染的中熱裂黑和細(xì)熱裂黑。中熱裂黑的氮吸附比表面積為6～10m2/g，細(xì)熱裂黑則為10～14m2/g。

熱裂法炭黑是粒子最大、結(jié)構(gòu)最低的炭黑品種。熱裂法炭黑填充的膠料強(qiáng)伸性能較低，但彈性高、硬度和生熱低、電導(dǎo)率小，且熱裂法炭黑的填充量大，其適用于軌枕墊等要求彈性高、生熱低和絕緣性能好的橡膠制品。另外，熱裂法炭黑的碳含量大和純度高，可用于硬質(zhì)合金、碳素制品的生產(chǎn)。

天然氣熱裂解法炭黑是天然氣隔絕空氣加熱到1300℃裂解生成，是由大量球形、橢圓形炭和少量熔接粒子組成，具有粒徑大、比表面積小、結(jié)構(gòu)低、容易分散、流動(dòng)性好、高填充量等特點(diǎn)。因其表面活性低，故也稱為非補(bǔ)強(qiáng)性炭黑，是一種在輪胎氣密層、膠管、膠帶、油封、氟膠制品中應(yīng)用較為廣泛的炭黑品種之一。

根據(jù)比表面積,熱裂解法炭黑分成N800或N900系列炭黑,而爐法炭黑則是從N100至N700系列。熱裂解法炭黑在炭黑中具有最大的粒子尺寸(平均直徑為240-320NM),其比表面積最低,僅為7-11m2 /G。相對(duì)而言,爐法炭黑粒徑比熱裂解法炭黑小三至二十倍(其平均直徑為15-80NM), 其比表面積為27-145m2 /G。

熱裂解法炭黑對(duì)鄰苯二甲酸二丁酯(DBPA)吸收值在各種炭黑中是最小的,數(shù)值在32-47ml/100G之間,這表明其粒子的聚集度很小或者說結(jié)構(gòu)很低。熱裂解法炭黑在電子顯微圖上顯示為許多單獨(dú)的球形炭黑粒子,聚集度很小,由為數(shù)不多的熔接粒子組成。

生產(chǎn)熱裂解法炭黑的反應(yīng)時(shí)間要比爐法炭黑的長,再加上天然氣熱裂解所需要的高溫(1300℃),使得熱裂解法炭黑的石墨層平面變得十分有序,以致只有層平面的表面才露在粒子表面。層平面邊緣的不飽和炭鍵沒有暴露在外,因此熱裂解法炭黑就沒有與高彈體發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)部位,且不象爐法炭黑含有增加表面活性的有機(jī)官能團(tuán)。

全世界的熱裂解炭黑生產(chǎn)廠家有加拿大肯卡伯有限公司(CANCARB LIMITED)，美國贏創(chuàng)集團(tuán)(EVONIC)和俄羅斯的GAZPROM公司的子公司。其中最大的一家是，加拿大肯卡伯公司產(chǎn)能為45000噸/年，質(zhì)量穩(wěn)定，技術(shù)先進(jìn)，THERMAX FLOFORM N990和其它超純熱裂解炭黑的全球市場總占有率在80%以上。

目前我國生產(chǎn)中粒子熱裂解法炭黑(MT)的技術(shù)還不成熟。一些對(duì)性能要求不高的橡膠制品廠家多采用進(jìn)口或國產(chǎn)天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑或噴霧炭黑填充，但由于粒徑和結(jié)構(gòu)的原因，應(yīng)用效果與MT炭黑有較大差別。所以，在對(duì)壓縮永久變形性能、抗?jié)B透性能、耐燃油和化學(xué)介質(zhì)性能、動(dòng)態(tài)性能要求苛刻的密封、流體輸送和減震領(lǐng)域，世界橡膠行業(yè)通常使用中粒子熱裂解法炭黑(MT)來進(jìn)行填充應(yīng)用。