炭黑色相
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炭黑的理化性质
炭黑是一种结构精密、表面平滑、密度大的黑色粉末,是石墨的一种形态,它是由高温下碳烟灰经高温热处理而成,可以有效地吸收光,因此在涂料、橡胶、塑料等行业经常使用它。
炭黑的理化性质是它的最大特点,它在不同的温度下有不同的物理性质,比如在室温下,可以表现出优异的黑色色度,而在高温下,炭黑的密度增加,其光学性能也会有所改善;在低温下,炭黑的密度减少,但它的光学性能却不会受到影响。
另外,炭黑还具有优异的耐热性,其热稳定性可以达到800℃以上,而且它的抗氧化性也很强,可以有效防止外界的
氧化作用,并且它的抗拉伸强度也很高,可以有效抵抗外界的压力。
最后,炭黑还具有优异的电学性能,它的电阻率比其他热塑性材料要低得多,可以有效抵抗高压电场的作用,而且它具有良好的隔热性,可以有效降低外界的热量传递,是一种非常理想的隔热材料。
总之,炭黑是一种理想的热塑性材料,具有优异的理化性质,在涂料、橡胶、塑料等行业中经常使用,可以提高制品的性能,发挥重要作用。
什么是炭黑?橡胶用炭黑详解展开全文什么是炭黑?炭黑(也称碳黑)是由烃类化合物(液态或气态)经过不完全燃烧或热裂解形成的近似于球体的胶体粒子,以聚集体形式存在,表观呈纯黑色粉状或者粒状。
产品的粒径、结构和表面活性根据原料、制造方法和生产工艺的不同而有很大差异。
炭黑的主要成分是碳,同时包含微量氢、氧、灰份和水份。
炭黑的历史是什么?炭黑的历史由来已久,中国是世界上最早发现并生产炭黑的国家,距今已有三千多年的历史。
最开始炭黑这种物质只用于制墨。
随着工业的快速发展,炭黑也被应用到其他的领域当中,同时也在不断改善炭黑的生产技术。
从20世纪50年代初,先后成功研发了槽法炭黑、滚筒法炭黑、混气炭黑和气炉法炭黑,炭黑的生产技术越来越成熟,近年来更是得到了飞跃的发展。
我国古代就在炭黑的提取技术上有了不小的成就,制墨工艺更是为世界文化做出了贡献。
国外炭黑的制造,是由我国传入日本、东方各国,然后传到希腊、罗马,最后传入欧洲的。
我国的炭黑产量一直居于世界先进水平,基本满足了各个行业的需求,还出口日本、韩国、东南亚等国。
我们更是吸取国外的先进技术,增加了炭黑的品种,在质量和环保问题上都取得了突破。
随着各种技术的不断完善,目前的炭黑品种主要有导电炭黑、橡胶炭黑、色素炭黑、乙炔炭黑、喷雾炭黑、水泥砂浆炭黑、热裂解炭黑、半补强炭黑以及特种炭黑,这些炭黑的特性各不相同,所应用到的领域也不同。
炭黑的作用有哪些?主要用作橡胶的补强剂和填料,其消耗量约为橡胶消耗量的一半,橡胶用炭黑占炭黑总量的94%,其中约60%用于轮胎制造。
此外,也用作油墨、涂料和塑料的着色剂以及塑料制品的紫外光屏蔽剂。
许多其他制品,如电极、干电池、电阻器、炸药、化妆品及抛光膏中,也是重要的助剂。
橡胶用炭黑如轮胎行业,橡胶密封件,减震件等等,橡胶制品中配合一定量的炭黑可以起到补强和填充作用以改善橡胶制品的性能。
炭黑的性能指标有哪些?1. 粒径炭黑的粒径是表示碳黑原生粒径,它是通过电子显微镜测试的,是一定颗数粒径的平均值。
炭黑分散不良导致的主要后果
分散炭黑的目的是使炭黑在载体中处于一种胶体的分布状态,这种分布程度会直接影响到制品的色相、黑度和遮盖力。
炭黑的分散主要受制于三个因素:炭黑本身的特性;载体或分散介质的类型;所使用的分散设备类型。
在使用炭黑着色时,如果炭黑分散不良会导致以下方面的后果:
颜色强度不稳定;
色泽不好;
出现条纹;
挤出机的过滤筛网被堵塞;
在挤出加工吹朔薄膜时,未破碎的炭黑附聚物引起膜泡撕裂;
引起单丝和扁丝断裂;
由于制品表面的不均匀性引起的印刷问题;
引起制品机械强度降低(缺口效应);
由于颜色包覆不良而导致耐磨性下降。
中和润颜料。
什么是炭黑炭黑,一种无定形碳,轻、松而极细的黑色粉末,比表面积非常大,范围从10-3000m2/g,是有机物(天然气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。
比重1.8-2.1 由天然气制成的称“气黑”,由油类制成的称“灯黑”,由乙炔制成的称“乙炔黑”。
此外还有“槽黑”“炉黑”。
按炭黑性能区分有“补强炭黑”、“导电炭黑”、“耐磨炭黑”等。
一、黑度与粒径黑度直接与炭黑的粒径相关,粒径越小,比表面积愈大,炭黑的黑度越高。
这是因为尽管原生粒子已熔合成原生聚集体,但是其比表仍能起作用,原生粒子细,则凝聚体的比表面积越大。
所显现的颜色更黑,防紫外线作用更佳。
由于细粒子炭黑的吸光率比粗粒子炭黑的更高,所以着色力更强。
但是当粒径减小时,由于蓝光被优先吸收,为此色调变成棕相。
细微原生粒子赋予炭黑更大的比表面积,同时增加分散难度,一般通过表面处理可调整润湿性和改善分散性。
二、结构炭黑粒子不仅以原生粒子形式存在,而且在生产熔结成凝聚体。
这种凝聚体是由原生粒子经化学键结合。
在凝聚过程中,由大量链枝的原生凝聚体构成的炭黑称为高结构炭黑。
而原生凝聚体由较少链枝原生粒子组成的炭黑,则称为低结构炭黑。
炭黑的结构即炭黑聚集体的形态,一般链枝越多越密其结构越高,反之则结构越低。
三、表面化学性炭黑的生产方法不同其表面化学性能各异。
炭黑表面具有不同的含氧官能团(如羧基、内脂基、酚基、羰基等)。
一般含氧官能团高的炭黑,挥发份高,其色调可调性能好,其流动度也较高。
炭黑样品加热至825±25oC后以百份重量损失表示炭黑挥发份。
炭黑含氧基因越多,挥发份也越大。
四、吸湿性和密度炭黑是一种表面积大的物质,因此有一定的吸湿性。
中炭黑的吸湿量主要由表面积大小来决定。
可加强措施,尤其在包装、贮存和运输的过程采取办法以减少产品的吸湿性。
因为水分(吸湿量)过高会对加工过程带来麻烦,所以要求对某些品种炭黑有特殊包装。
炭黑在塑料行业中的应用一、着色用炭黑色素炭黑一般都能较好的给塑料着色,可根据着色特性或物化性能选用色素炭黑,着色用炭黑的品种的选择基本上都是随成品必须达到的黑度而定。
炭黑的基本常识一,什么是炭黑产品分册:“碳黑是碳(主要为石油衍生物)经过不完全燃烧形成的精细粉末状的准石墨结构物质,表观呈纯黑色粉或者粒状。
碳黑(无机颜料)不溶于水;有酸碱性之分,燃烧后产生二氧化碳。
碳黑的主要成分是碳,同时包含微量氢,氧,硫(含硫量),灰份(灰分),焦油(甲苯透光率)和水份(加热减量)。
”为了准确把握这一概念,可参看下图和所附电镜照片:碳元素——→准石墨结构——→聚集体——→附聚体——→粒状炭黑(原粉)生(一次结构)(二次结构)←(纳米 nm )∣(微米μm )→依靠范德华力(分子间作用力),一次结构的炭黑聚集体会附聚成附聚体(又称二次结构)。
在涂料、油墨或塑胶中,在外力的作用下,炭黑的二次结构变成一次结构,分布在体系中。
而粒状炭黑是为了满足储存、运输、防止污染的需要,经过湿法或干法造粒而生成的粒径更大的炭黑颗粒。
二.什么是颜料碳黑据2005年统计数据显示,碳黑的全球年产量接近800万吨,其中90%以上为橡胶碳黑,用于橡胶补强用途和汽车轮胎;只有大约10%作为色素用于油墨,塑胶和涂料,称为颜料碳黑(pigment carbon black),色素碳黑(coloring carbon black)或者特种碳黑(special carbon black)。
最稳定的颜料:有很好的耐热性,耐化学性和耐光性。
三.碳黑的用途炭黑具有优良的着色(coloring)、导电(conductive)或抗静电(antistatic)以及紫外线吸收(UV absorption)的功能,因此炭黑可以作为橡胶(rubber) ,轮胎(tyre)等工业中的填充剂,涂料、油墨、塑料、化纤、皮革等工业的着色剂,以及导电剂、抗静电剂、紫外光屏蔽剂等被广泛应用。
四,碳黑技术工艺(生产方法)全球碳黑生产工艺一般为炉法、接触法(主要为槽法和无槽气法)和热解法。
我们正在使用的是最重要也是最常用的生产工艺--炉法和气法。
所谓炉法(油炉法和气炉法)就是在密闭的反应炉中,将液烃原料(一般是煤焦油)喷射到燃烧的热空气和天然气中,在高温下经热氧化而分解,所生成碳黑的性能可以通过猝熄火焰来控制。
一、黑度、着色强度和粒径的关系黑度是炭黑的重要指标,需要更多的研究和注意。
虽然结构和表面性质对提高的黑度有重要的作用,但与黑度和着色强度相关的最重要因素是平均粒径。
对于含有炭黑的分散体,从光源发出的大部份光均被吸收,而只有很少的一点反射到感光元件被记录下来,因此不可能有效的利用比色计来对黑度进行分级。
实验室中对黑度的测量多数采用目测法,在完全黑暗处用强光照射湿薄膜,在两块黑样板之间观察出的最小不同定为一个黑度指数。
炭黑的颗粒越细,吸收的光越多,感觉颜色会更黑;颗粒较粗的炭黑反射的光多,使观察者感觉黑色较少一点。
在涂料中,着色强度表示颜料的颜色强度和覆盖力,炭黑的着色强度与粒径的关系和黑度随粒径的转变趋势相同。
炭黑颜料的最大问题是和白色颜料在一路利用,白色颜料和的粒径不同过于差异,较小的炭黑粒子被较大的白色颜料粒子遮盖,出现一种“包藏”效应。
从流变性的角度考虑,利用不同炭黑所需要的涂料基料量亦有不同,表4-3给出了为考察流变性而选用的炭黑的性质。
表3为考察流变性而选用的炭黑的性质二、分散度和观念在任何一种体系中,若是炭黑的分散程度适当,则其原始性质、表面积、结构和表面化学,都对所需要的性能有影响,所以在整个操作方式中,取得必需的分散度超级重要。
与大多数其它商业颜料相较,炭黑的颗粒超级细小,取得良好的分散体较为困难。
由于粒径超级小,炭黑颜料的颗粒间存在较大的吸引力,趋向于形成或紧或松的团聚体,所以为达到适当的颜料分散程度,需要必然的处置方式,包括基料团聚体的解聚(润湿、分散)和分散体的稳定(静电稳定和空间位阻)。
为了实现颜料颗粒的良好分散,必需要在炭黑表面替换出已吸附的杂质(包括空气、气体或水分),提供足够的机械能去拆散颜料结块,和使颜料颗粒的表面暴露在聚合物中,从而维持必要的颜料颗粒的永久分离。
比起其它大部份颜料,炭黑的分散需要高得多的机械能。
粗一点的炭黑(平均粒径> 33 nm)较易分散,颗粒变细时,分散的困难程度随着细度的增加而增加。
炭黑应用中常遇到的问题及解决案例1、黑度不够①首先考虑炭黑的品种选择是否正确。
黑度是炭黑的特征指标之一,在满足要求的情况下,尽量使用黑度较低的炭黑。
另外,酸性或碱性、结构高低都是选择品种要考虑的重要技术指标,必要的话与炭黑专业人员联系。
②多数情况下是炭黑的分散出了问题,细度没达到要求所致。
——炭黑分散前先用部分溶剂、树脂及分散剂浸泡24小时以上。
——检查分散工艺是否正确,特别要检查影响体系粘度的温度、配比等。
——检查配方中炭黑含量,炭黑浓度不够,也会引起黑度不够。
——检查助剂的品种和用量是否正确。
2、炭黑研磨时间过长或有杂质①选择分散性更好的炭黑品种。
②炭黑分散前先用部分溶剂、树脂及分散剂浸泡24小时以上。
③检查锆珠、树脂、溶剂、炭黑或者体系里其它成分的杂质含量。
④有机无水体系中是否混入了水,或树脂、炭黑含水量过高。
⑤体系粘度可能太小,研磨或挤出时剪切力不够,调整体系的配方和粘度。
3、炭黑浆料分层、沉淀、发涨、返粗①炭黑的品种是否合适。
②炭黑分散前先用部分溶剂、树脂及分散剂浸泡24小时以上。
③研磨时间是否达到要求,炭黑要求砂磨4遍以上,才能体现炭黑的各项优良性能。
④助剂品种是否合适,是否按配方要求进行。
⑤含水体系内是否带入水溶性盐或碱性杂质(如树脂中),有机无水体系中是否混入了水或树脂、炭黑含水量过高。
4、漆膜光泽差或表面有颗粒①炭黑的品种是否合适,炭黑的吸油值和挥发份是重要的技术指标。
②研磨细度是否达到要求,炭黑要求砂磨4遍以上,才能体现炭黑的各项优良性能。
③炭黑在体系中比例偏大,引起炭黑和树脂的比例失调。
④检查助剂用量是否过大。
⑤炭黑或者体系里其它成分的杂质含量。
5.色相偏红或偏棕①选择吸油值较低、或挥发份较高炭黑产品。
②检查研磨细度是否达到要求,炭黑要求砂磨4遍以上,才能体现炭黑的各项优良性能。
③炭黑的色相更多取决于树脂、助剂的影响。
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黑漆的L值与黑度及碳黑的分散黑漆,特别是高装饰场合的黑漆,比如部分钢琴漆、汽车原厂黑漆及修补漆中的黑色漆,通常对黑度有着很高的要求,也就是越黑越好。
要做到这一点,基本都是用一些高色素炭黑,比如FW200、M1300、M1400、Raven5000、Raven5003等等,但是因为高色素炭黑通常原生粒径非常小,在十几个纳米大小,这就造成其分散和稳定比较困难,因此,黑漆的分散也是涂料生产中的一个热点。
有两个指标评价黑漆的黑度:一个是黑度值My,通俗地说就是谁更黑。
根据DIN55979标准,My值指:将颜料碳黑与沸腾的亚麻子油混成色浆,然后按精确规定地条件把该色浆施工在玻璃板上,再测量影响明亮度的绿色光源的反射率,反射率通过某一公式计算即得到My值。
My值越高,黑度越高。
另一个是色相dM,通俗地说就是是蓝相黑还是红相黑。
当dM>0时,显示的是蓝相,而当dM<0时,显示的是棕相,也就是红相。
采用高色素碳黑,我们希望能得到黑度值高的蓝相碳黑,也就是说,My值及dM值均越高越好。
My值和dM值与颜色的三刺激值X、Y、Z密切相关,而L、a、b或L、C、h又与X、Y、Z 有关,也就是说,My值及dM与L、a、b或L、C、h值也是密切相关的。
他们之间可以用公式来表示:My=100 Log(100/Y)Mc=100(logXn/X-logZn/Z+logYn/Y)dM=Mc-MyL*=116(Y/Yn)1/3-16a*=500[(X/Xn)1/3-(Y/Yn)1/3]b*=200[(Y/Yn)1/3-(Z/Zn)1/3]X、Y、Z----试样的三刺激值XYZ(对2°标准观察者)Xn,Yn,Zn----表示全反射漫射体的三刺激值XYZ(对2°标准观察者)或X10Y10Z10(对10°标准观察者)如果X/Xn,Y/Yn或Z/Zn小于0.008856,上列公式应按下述作变更:(X/Xn)1/3应换作7.787(X/Xn)+16/116(Y/Yn)1/3应换作7.787(Y/Yn)+16/116(Z/Zn)1/3应换作7.787(Z/Zn)+16/116从这些公式可以看出:My值与Y值有关,L值也与Y值有关。
碳黑一、碳黑的定义化学名称:碳黑化学式:C(碳素)乱层石墨结构英文名:CARBON BLACK分子量:成分及含有量:100%碳黑是以含碳原料(主要为石油)经不完全燃烧而产生的微细粉末。
外观为纯黑色的细粒或粉状物。
颜色的深浅,粒子的细度,比重的大小,均随所用原料和制造方法的不同而有差异。
碳黑不溶于水、酸、碱;能在空气中燃烧变成二氧化碳。
碳黑的主要组成物是碳元素,还含有少量的氢、氧、硫、灰分、焦油和水分。
二、碳黑的种类1、炭黑由其生产原料不同可得到炉黑、气黑、灯黑等炭黑;由其生产工艺条件不同可以得到粒径范围极广的各种不同炭黑品种,其比表面积通常为10-1000m2 /g;由其生产工艺条件不同,原生颗粒交互生长为聚集体不同的高结构和低结构炭黑,由此可见炭黑的品种是极其繁多,而其性质也极为不同。
炭黑的粒径和结构不同,其分散性截然不同,粒径越细,接触点越多,它们之间内聚力越强。
由此可见选择分散性好的炭黑原则应是粒径大和高结构。
当你希望得到一个乌黑光亮的塑料制品,选择粒径小的低结构炭黑。
这是因为炭黑着色时,黑度主要基于对光的吸收,因此在特定浓度炭黑,粒径越小,则光吸收程度越高,光反射越弱,黑度越高。
炭黑降低结构,黑度明显改进也是同样道理。
2、碳黑的种类按产品性能分有乙炔碳黑、石墨碳黑、高结构耐磨碳黑、超导碳黑等。
炭黑的结构性是以炭黑粒子间聚成链状或葡萄状的程度来表示的。
由凝聚体的尺寸、形态和每一凝聚体中的粒子数量构成的凝聚体组成的炭黑称为高结构炭黑。
目前常用吸油值表示结构性,吸油值越大,炭黑结构性越高,容易形成空间网络通道,而且不易破坏。
高结构炭黑颗粒细,网状链堆积紧密,比表面积大,单位质量颗粒多,有利于在聚合物中形成链式导电结构,其中在众多炭黑品种中以乙炔炭黑为最佳。
3、碳黑的种类按色度可分高色素碳黑、中色素碳黑、导电碳黑、普通色素碳黑、通用色素碳黑。
普通碳黑的分类及应用范围SRF碳黑一般用于那些不需要强着色力、高覆盖力或紫外线保护的垃圾袋生产。
炭黑技术指标
炭黑的技术指标包括以下几个方面:
1. 粒径:代表着炭黑的原生粒径,为一定颗数粒径的平均值,与炭黑
状态无关。
2. 比表面积:代表每克炭黑的表面积,可用低温氮吸附或碘吸附的方
法进行测定,单位为m2/g。
3. DBP吸油值:指用邻苯二甲酸二丁酯对炭黑吸附。
4. 着色力:表示炭黑染色能力的高低,一般来说,炭黑的着色力越高,代表遮盖性能越强。
5. 挥发分:指炭黑表面含氧官能团的含量,代表着炭黑表面的化学性质,与PH值相关。
6. PH值:表示炭黑的酸碱性。
7. 色相:色素炭黑的色相为蓝相及黄相,可调整产品的颜色,是高端
色素炭黑的重要指标。
8. 加热减量:代表一定温度下炭黑水分含量。
9. 密度:指单位体积炭黑的重量,单位为g/L。
10. 分散性和分散稳定性:炭黑聚集体大小一般在20到数百纳米之间,在漆料中不容易分散,炭黑在漆料中的分散下状态,对涂料的性能影
响很大。
分散稳定性好。
这些技术指标决定了炭黑的不同性能和应用领域。
如需了解更多关于炭黑的信息,建议咨询相关行业专家或查阅行业研究报告。
炭黑检测指标解析炭黑是橡胶填料的主要原料之一,填料又可以赋予橡胶其他高性能。
比如,橡胶的磁性,阻燃性,导电性,彩色等性能。
可以使产品拥有更高的性能用于各行各业,也可节约成本。
有人会问,填料又是什么填料按功能分为补强剂和填充剂。
补强剂包括炭黑,白炭黑,超细无机填料等,填充剂包括陶土,碳酸钙,胶粉,木粉等。
那么主要原料的炭黑又是如何检测,检测指标又有何意义呢善贞实业就对炭黑各项指标做以下解析:一是检测炭黑自身的性质,二是检测炭黑添加到胶料中以后胶料的性能。
第一部分中的指标直接会影响第二部分的检测结果,二者有很密切的关系。
以下是炭黑各项检测:1.杂质炭黑的杂质,一般是通过不同规格的分样筛进行测定的。
将不能通过20目(筛孔直径840um)的过大颗粒称为杂质。
炭黑中的颗粒状杂质有硬炭、铁屑、炉料碎屑以及包装运输过程中混入的异物等。
硬炭是在炭黑生成反应过程中由原料油液滴未经气化直接炭化形成的焦粒状物质。
正常的炭黑产品不允许有过大的颗粒杂质(筛孔直径〉840um)存在。
2.吸碘值、CTAB吸附比表面积、氮吸附比表面积、STSA这四项指标是反映炭黑粒径大小和比表面积,四种方法同时使用以便消除各种检测手段的方法误差。
它们均表明炭黑的粒子比表面积较小、直径较大。
比表面积是指单位质量或单位体积内炭黑粒子表面积的总和。
炭黑的比表面积分为外比表面积、内比表面积和总比表面积。
近年来,比表面积取代了粒径作为炭黑品种分类的主要依据。
氮吸附比表面积:炭黑的粒子大小及其分布是炭黑的重要基本性能之一。
粒径直接影响炭黑的其他性能和使用性能。
炭黑的粒子大小及其分布对其使用性能有较大的影响,在橡胶应用中,粒子越小,填充橡胶硫化胶的强度(拉伸强度、定伸应力、抗撕裂性能)越好,耐磨性能越高,反之上述性能降低。
但随着炭黑粒子直径增加弹性好、生热低。
所以,根据橡胶工业的不同使用要求,选用不同品种的炭黑。
轮胎工业要求粒子细、质量好的炭黑品种用于胎面胶,提高轮胎的耐磨性和抗撕裂性能,从而提高轮胎的寿命和行驶里程。
Pigment carbon black(色素炭黑)色素炭黑色素炭黑颜色黑色在油墨、油漆、涂料等制品中作着色颜料用的炭黑。
按着色强度(或黑度和粒子大小一般分为高色素炭黑、中色素炭黑、普通色素炭黑和低色素炭黑四种主要由接触法和油炉法生产)。
1)炭黑的几个典型参数黑度(反射率)--炭黑黑度通常以”反射率测定仪”测定的数据来表示,在大部分情况下也反映了该炭黑的原始粒径,是衡量该炭黑市场价格的重要参数之一。
反射率越低,炭黑黑度越高,粒径也越小。
反之亦然。
挥发份--炭黑表面携带含氧基团的数量,反映了炭黑的表面物理性能、电化学性能和应用性能,也是衡量该炭黑市场价格的重要参数之一。
结构--炭黑结构是炭黑微粒子聚集体形成的链枝程度的表征值,它表示了炭黑内部的空隙程度。
通常以吸油值(DBP吸收值)表示。
高、低结构炭黑与应用性能之间地关系示意图2)炭黑分散的重要的意义颜料在应用过程中都必须分散到符合光学性能的微粒子状态,炭黑是所有颜料中最难分散的一种颜料之一,因此炭黑分散的好坏会直接影响到炭黑的黑度、色相和遮盖能力,直接影响到用户最终的使用效果。
炭黑的分散过程主要受到三个因素的影响一)炭黑的本质特性:炭黑的原始粒径、结构和表面各种基团都会对分散产生很大的影响通常情况下炭黑的原始粒径小、结构低、挥发份低分散困难,反之则相对容易些。
b)使用者的配方:炭黑使用者的配方,基料、溶剂和树脂的性能都会非常显著地影响炭黑的最终分散情况,尤其是炭黑用树脂的选择。
C)分散设备:不同的分散设备在相同条件下的分散效果是完全不同的。
正确选用分散设备是使用者必须重视的。
3)选择炭黑的基本思路使用者在选择炭黑前首先要考虑的是:你想用炭黑来达到什么要求?着色、调色、抗紫外线还是起导电作用。
最重要的是一定要和炭黑的专业技术工程师进行沟通,共同对物料体系进行技术评价,选择比较合适的炭黑品种。
通常情况是:着色用--选择黑度高、粒径小的炭黑,但一定要保证炭黑经过合理的、完全的分散,否则反而会背道而驰,达不到原来要求。
炭黑型号如何划分炭黑是一种常见的工业原料,广泛应用于橡胶、塑料、涂料、墨水和油墨等领域。
根据其生产工艺和特性,可以将炭黑分为以下几个主要类型:1. 沉降炭黑(Furnace Black):沉降炭黑是最常见的一种炭黑类型,占据全球炭黑市场的大部分份额。
它通过在高温下将石油残渣热解脱油获得,具有粒径较大、表面积相对较低的特点。
沉降炭黑主要应用于橡胶工业,用于增强橡胶的强度和耐磨性。
2. 气相炭黑(Channel Black):气相炭黑是一种较为特殊的炭黑类型,具有纤维状结构。
它是通过在低温下,将一种或多种气体中的烃类通过催化剂分解而得到的。
气相炭黑特点是颗粒细小、表面积大、结构活泼。
它主要应用于橡胶、塑料、涂料和染料等领域。
3. 热解炭黑(Thermal Black):热解炭黑也是一种常见的炭黑类型,通过在低氧环境下,将天然气或液化石油气等以高温热解而得。
热解炭黑颗粒较细,表面积相对较高。
它主要应用于轮胎、橡胶制品、塑料和涂料等行业。
4. 氮化炭黑(Nitrogen Black):氮化炭黑是通过在高温下,将氨气和甲烷反应而得到的一种炭黑。
氮化炭黑是一种非常活泼的炭黑,具有高表面积和独特的氮含量。
氮化炭黑广泛应用于电池、超级电容器、导电填料等领域。
5. 水炭黑(Water Black):水炭黑是一种具有水溶性的炭黑类型。
它是通过将沉降炭黑经过氧化处理、分散和脱团聚而得到的。
水炭黑具有极细的颗粒和高的表面活性,主要应用于墨水和油墨等行业。
此外,炭黑还可以按照颗粒大小、表面积、结构和电导率等特性进行划分。
根据美国炭黑协会(International Carbon Black Association)的标准,炭黑可根据其表面积、结构和电导率等指标进行分类。
表面积细分为简单和复杂结构,电导率则分为高电导和超高电导。
根据这些指标的不同组合,可形成多个不同的炭黑类型。
综上所述,炭黑的划分主要基于其生产工艺和特性。
炭黑的基本常识一,什么是炭黑?产品分册:“碳黑是碳(主要为石油衍生物)经过不完全燃烧形成的精细粉末状的准石墨结构物质,表观呈纯黑色粉或者粒状。
碳黑(无机颜料)不溶于水;有酸碱性之分,燃烧后产生二氧化碳。
碳黑的主要成分是碳,同时包含微量氢,氧,硫(含硫量),灰份(灰分),焦油(甲苯透光率)和水份(加热减量)。
”为了准确把握这一概念,可参看下图和所附电镜照片:碳元素——→准石墨结构——→聚集体——→附聚体——→粒状炭黑(原粉)生(一次结构)(二次结构)←(纳米 nm )∣(微米μm )→依靠范德华力(分子间作用力),一次结构的炭黑聚集体会附聚成附聚体(又称二次结构)。
在涂料、油墨或塑胶中,在外力的作用下,炭黑的二次结构变成一次结构,分布在体系中。
而粒状炭黑是为了满足储存、运输、防止污染的需要,经过湿法或干法造粒而生成的粒径更大的炭黑颗粒。
二.什么是颜料碳黑?据2005年统计数据显示,碳黑的全球年产量接近800万吨,其中90%以上为橡胶碳黑,用于橡胶补强用途和汽车轮胎;只有大约10%作为色素用于油墨,塑胶和涂料,称为颜料碳黑(pigment carbon black),色素碳黑(coloring carbon black)或者特种碳黑(special carbon black)。
最稳定的颜料:有很好的耐热性,耐化学性和耐光性。
三.碳黑的用途炭黑具有优良的着色(coloring)、导电(conductive)或抗静电(antistatic)以及紫外线吸收(UV absorption)的功能,因此炭黑可以作为橡胶(rubber) ,轮胎(tyre)等工业中的填充剂,涂料、油墨、塑料、化纤、皮革等工业的着色剂,以及导电剂、抗静电剂、紫外光屏蔽剂等被广泛应用。
四,碳黑技术工艺(生产方法)全球碳黑生产工艺一般为炉法、接触法(主要为槽法和无槽气法)和热解法。
我们正在使用的是最重要也是最常用的生产工艺--炉法和气法。
炭黑及其改性炭黑及其改性1 炭黑简介碳黑(CB),也称为炭黑,这是一种无定形的碳。
是一种很轻、松而且很细的黑色粉末。
它的表面积非常大,范围很广从10~3000m2/g。
这是由于在空气不足的条件下燃烧或者是受热分解而得的产物。
比重为 1.8-2.1。
通过天然气制成的称“气黑”,通过油类制成的称“灯黑”,通过乙炔制成的称“乙炔黑”。
除此外还有“槽黑”、通过炉法制得的炉黑。
按照炭黑的性能可以区分为补强炭黑、导电炭黑、耐磨炭黑等[8]。
(1)炭黑的形态炭黑的微观构造:炭黑粒子在微观结构中是具有微小的晶体结构的,在炭黑中,碳原子排列的方式和石墨很相似,碳原子会组成一个六角形的平面形状,炭黑原子的每个微晶体都是由三四个这样的层面组成的,但是因为炭黑微晶中,在平面上炭黑排列是有规律的,但是从相邻的碳层上看,炭黑的排列又是无序的。
所以又叫作准石墨晶体。
炭黑的粒径:炭黑的粒径范围是很大的,炭黑生产的工艺方法不同,得到的炭黑粒径就不同。
用灯黑生产这个工艺得到的产品相对而言是比较粗糙的,用气黑这个生产工艺生产出来的炭黑粒径是比较小的,相对而言是比较精细的。
用炉黑这种生产工艺方法生产出来的炭黑粒径分布的范围很大,几乎具有所有粒径的炭黑。
即使生产炭黑使用的工艺方法相同,它的粒子大小也并不是完全相同的,而是呈现出一个粒径的分布范围。
一般来说,炭黑粒子较细的品种,粒径的分布范围会比较窄。
(2)化学性质:炭黑表面的化学性质跟生产工艺有关。
生产炭黑的工艺方法不相同,炭黑表面的化学性质就不一样。
炭黑的真实表面积和计算出来的几何表面积并不相同,这是因为炭黑的表面存在着很多小孔,这种小孔大大增加了炭黑的表面积。
在炭黑表面,存在着很多种含氧基团。
这个理论的研究认为,随着炭黑填充量的增大,炭黑粒子的密度就会变大,炭黑粒子间相互接触的几率就会变大,这样一来,聚合物的导电性能也就会随之上升。
因为炭黑表面的含氧基团有很多是极性基团,随着炭黑含量的增加,聚合物的极性也会增加,这样一来就会导致聚合物的导电性能的下降。
黑色色粉CAS编号
1333-86-4 Carbon black
高色素炭黑 high color black 一种色素炭黑。
粒径范围为9~17 nm,黑度达到或超过一号标准样品。
粒子细,黑度高。
主要为涂料、油墨等着色用。
高色素炭黑,用于涂料及塑料,具有良好的黑度,分散性好。
中色素炭黑用于涂料、塑料、兰相、着色力好;用于油墨、涂料、具有极好的分散性,光泽好;用于涂料、塑料具有良好的着色力和兰相、低吸油性。
低色素炭黑、导电性好,用于塑料、电缆护套等抗静电产品;具有良好的分散性,流动性好,中等黑度和着色力,广泛用于低价位油墨涂料色母之中。
上述碳黑的典型特征具有良好的分散性,色相稳定,高纯度,良好的流动性和高着色力;可以被广泛地应用于塑胶,涂料,油墨,化纤,皮革以及碳粉等行业中,油墨用碳黑还可根据用户需求进行工艺调整。
公司开发的纳米超细粉末包装的炉法色素碳黑特别适用于高级合成革,皮革色浆,色粉,合成树脂,合成纤维着色,高级工程塑料制品,密封胶制品,农用地膜着色,塑料色母粒,电线护套,金属冶炼过程中的抗氧化剂和添加剂,造纸业的着色剂等行业。
槽法色素炭黑广泛用于油漆、油墨、造币特供油墨、皮革、PU革、塑料、化纤、颜料、墨水、涂料、泡沫玻璃等行业,具有黑度高、着色力强、流动性好、易分散、色相稳定呈蓝、耐迁移,具有极佳的抗紫外线、抗氧化性能,产品主要销往上海、浙江温州、
江苏、河北、广东等国内大中型企业、外资企业及合资企业,并远销国外,长期以来,公司产品得到国内外广大客户的好评和厚爱,产品一直畅销不衰。
炭黑的蓝相与红相
在炭黑的生产业或者色素炭黑加工业有着一群高技术的工程师,从事类行业的人群对炭黑的色相变化都有着较深的体会。
炭黑的颜色毋庸置疑都是黑色的,但是在色素炭黑行业,各种不同的产品经过仔细的观察和辨别,颜色上面也会有不同的变化。
特别在炭黑的实际应用中,有用户会谈到蓝相炭黑、红相炭黑,那么这些现象与炭黑的哪些特性有关呢?一般来说,色素炭黑的黑度与其自身的原始粒径的大小,有着最为直接的关系,原始粒径越小,其自身的黑度也就越高,红相就会越明显,在实际的使用中对研磨设备的要求越高;粒径较大的炭黑产品,相对来说就会显出比较好的蓝相,但是其自身的黑度却不如前者。
黑色的产生是所有的阳光都被吸收了,没有反射光的视觉表现。
同时,我们知道,很小的颗粒能反射很少的光。
在物理学上,波长和颗粒尺寸有一定关系。
对于黑色颜料,意味着炭黑颗粒在最终涂层中的颗粒分布情况,决定了那一部分波长的光线,会被反射得更好更快。
相应的,黑色涂料就会显示出蓝相、红相或棕相。
听DEGUSSA的讲义里谈到过,关于蓝相/红相炭黑的原理。
炭黑的色相分为反射和散射色,和透射色,其中反射和散射色相同,后面只谈散射色。
纯炭黑我们观察的是散射色,加白或银粉冲淡表现的是透射色,两者互为补色(即对顶色),正好相反。
如一般纯色看起来蓝相的,冲淡后反而红相;而低色素炭黑(黑度低)纯色偏红黄相,冲淡则蓝相。
因此,说红相/蓝相黑不妨加上点说明,以免搞混了。
道理一说就明白的,炭黑粒子大小不同,散射和透射的色光也不同,越细的偏向散射蓝光,反之越粗的,更多地散射红黄光。
透射光正好相反(至于为什么会相反,光线在行进过程中一部分被散射掉了,剩下继续前进的自然呈现对顶色),其实所有透明色都符合这个原理,只是炭黑是非彩色,更易观察到。
如纳米级钛白粉,粒径细了,纯色看起来也带蓝光,银粉冲淡反射面(反射的正是钛白的透射光)则呈金黄相(所以要达到好的随角异色效果,也得分散好)。
排除混入其它颜色的影响因素,分散炭黑时,冲淡色越偏红黄相,表明分散粒径越细,纯色往往越蓝相;另外试验中发现黑度不完全与分散粒径相关。
纯色蓝相的,纯色黑度高,适合做纯色或深黑色颜色,冲淡却呈红黄相,要消掉这部分红相就需要加点蓝或蓝紫色抵消,会更容易导致浮色发花;而冲淡蓝相的黑色,纯色黑度不行,属于低色素炭黑,纯色看来也红黄相,因为粒子颗粒更接近钛白粉,容易分散,也不大容易浮色发花,适合于调色用,即使要消掉点蓝相,采用铁红铁黄之类的抵消就可以了,也不易产生分色现象。
特别是在金属闪光漆中,高色素炭黑冲淡后的红黄相很难消掉的,采用蓝紫抵消,正侧光很难控制好。