炭黑
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炭黑N220是一种常用的工业填料,具有广泛的应用领域。
它的物理化学指标对于了解其性质和适用性至关重要。
下面将详细介绍炭黑N220的物理化学指标。
一、外观与形态:炭黑N220呈黑色粉末状,无臭,具有良好的流动性。
粒径较小,颗粒表面光滑,形态呈现球状或者棒状。
二、比表面积(BET):炭黑N220的比表面积较大,通常在105-125平方米/克之间。
这意味着单位质量的炭黑N220能提供更多的表面积,因此在吸附、催化和填充等方面具有优势。
三、石墨化程度:炭黑N220的石墨化程度较高,在85-95%之间。
高度石墨化的炭黑N220在导电性和导热性方面表现出色,因此被广泛应用于橡胶、塑料、油墨和涂料等领域。
四、挥发分:炭黑N220的挥发分含量较低,通常在0.5-1.5%之间。
低挥发分意味着炭黑N220具有较好的稳定性和耐高温性能,可在各种复杂环境下使用。
五、灼烧残渣:炭黑N220的灼烧残渣含量较高,通常在2.0-3.5%之间。
高残渣含量表明炭黑N220在高温下具有较好的耐烧结性和抗燃性能。
六、PH值:炭黑N220的PH值通常在6.5-8.5之间。
适度的PH值使其与其他材料更好地相容,有利于在橡胶和塑料等领域中的应用。
七、粒径分布:炭黑N220的粒径分布较窄,主要集中在20-50纳米之间。
这种均匀的粒径分布使其易于分散,并能够提供更高的填充效果。
综上所述,炭黑N220具有良好的外观和形态特征,拥有较大的比表面积和高度石墨化程度。
它的低挥发分和高灼烧残渣含量表明其具有优异的稳定性和耐高温性能。
同时,适宜的PH值和粒径分布使其在各种应用领域中表现出色。
炭黑N220的物理化学指标使其成为一种重要的工业填料,在橡胶、塑料、油墨、涂料等领域有广泛的应用前景。
碳黑和炭黑有什么区别
碳黑和炭黑虽然只有一字之差,但是它们存在明显的不同。
1. 生产方法:碳黑是通过燃烧碳质物和蒸汽裂解烃得到的,相比于炭黑过程中对煤或沥青的需求较小,并且对环境的污染也较少。
而炭黑是通过烟煤或石油沥青的裂解过程中产生的副产物,所以炭黑的生产成本相对较低,同时也带来了环境污染问题。
2. 材料成分:炭黑主要成分是碳素元素,但同时也含有杂质和其他元素,如氢、氧、氮、硫等,其中碳素含量大于95%。
而碳黑是一种碳氧化合物,其主要成分是碳和氧元素。
3. 性质差异:炭黑比碳黑更硬,优异的加工和耐磨性能使炭黑广泛用于轮胎、橡胶、涂料等领域。
而碳黑的特性使其成为用于墨水、印刷油墨、塑料等领域的主要添加剂。
4. 应用范围:炭黑在橡胶和墨水的生产中应用广泛。
碳黑也广泛应用于天然橡胶、合成橡胶、塑料和沥青等领域,其在橡胶制品中的应用也越来越普遍。
总的来说,碳黑和炭黑在生产方法、材料成分、性质和应用范围等方面都存在明显的差异。
在实际使用时,需要根据不同的行业和需求进行选择。
炭黑产品介绍范文炭黑是一种常见的工业原料,广泛应用于橡胶、塑料、涂料、油墨、电缆等多个行业。
本文将介绍炭黑的基本概念、生产工艺、产品分类及应用领域。
一、炭黑的基本概念炭黑是一种由碳元素形成的颗粒状物质,主要成分为碳和各种杂质。
它的外观为黑色微粒,具有较高的比表面积和吸附性能。
炭黑的颗粒大小、比表面积和各种物理性质取决于生产过程中的条件。
二、炭黑的生产工艺炭黑可以通过烟煤的高温煮烧产生,也可以通过石油或天然气烷烃的燃烧产生。
炭黑的生产工艺通常包括原料处理、碳黑反应、混合和研磨等环节。
具体来说,原料处理包括对煤炭或烷烃进行碾磨、筛选和干燥处理;碳黑反应是将原料进行高温加热,使其发生化学反应,生成炭黑颗粒;混合是将碳黑颗粒与其他添加剂进行搅拌混合;研磨是将混合好的炭黑颗粒进行细磨,以满足不同颗粒大小的需求。
三、炭黑的产品分类根据炭黑的物理性质和用途不同,可以将其分为多个不同的品种。
常见的炭黑品种包括:1.耐磨型炭黑:具有较高的比表面积和吸附性能,在橡胶和塑料等行业中被广泛使用,可以提高产品的耐磨性和强度。
2.着色型炭黑:一般用于橡胶、塑料、油墨等行业,能够提供产品所需的颜色和光泽。
3.导电型炭黑:具有良好的电导性能,主要应用于橡胶、塑料、电缆等领域,可以提高产品的导电性能。
4.强化型炭黑:可以增强橡胶和塑料的机械性能,包括拉伸强度、硬度、弹性模量等。
5.功能性炭黑:具有特殊的功能性能,例如增韧、增稠、降低摩擦系数等,可以根据需要选择不同的功能性炭黑。
四、炭黑的应用领域炭黑作为一种重要的工业原料,在多个领域中有广泛的应用。
以下是其主要的应用领域:1.橡胶工业:炭黑是橡胶制品中的重要填料,能够改善橡胶的强度、耐磨性、拉伸性能等。
2.塑料工业:炭黑作为塑料制品的添加剂,能够改善塑料的力学性能、导电性能和耐候性。
3.涂料工业:炭黑在涂料中具有增强颜色和光泽的作用,可以使涂料更加持久和耐用。
4.油墨工业:炭黑是油墨中的重要成分,能够提供油墨所需的颜色和墨色的深浅。
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。
关于炭黑方面的一些常识00炭黑中文名称:炭黑英文名称:blackcarbon定义:煤、石油、生物质燃料等不完全燃烧后所形成的细小颗粒。
炭黑进入大气后,能吸收太阳光,减少到达地面的太阳辐射。
烃类在严格控制的工艺条件下经气相不完全燃烧或热解而成的黑色粉末状物质。
其成分主要是元素碳,并含有少量氧、氢和硫等。
炭黑粒子近似球形,粒径介于10~500μm间。
许多粒子常熔结或聚结成三维键枝状或纤维状聚集体。
在橡胶加工中,通过混炼加入橡胶中作补强剂(见增强材料)和填料。
炭黑是最古老的工业产品之一。
编辑本段简介炭黑烃类在严格控制的工艺条件下经气相不完全燃烧或热解而成的黑色粉末状物质。
其成分主要是元素碳,并含有少量氧、氢和硫等。
炭黑粒子近似球形,粒径介于10~500μm间。
许多粒子常熔结或聚结成三维键枝状或纤维状聚集体。
在橡胶加工中,通过混炼加入橡胶中作补强剂(见增强材料)和填料。
炭黑是最古老的工业产品之一。
早在公元前,中国就用植物油不完全燃烧制取颜料炭黑。
1872年,美国首先以天然气为原料用槽法生产炭黑。
当时,炭黑也仍主要用作着色剂。
1912年S.C.莫特发现炭黑对橡胶的补强作用之后,炭黑工业才迅速发展起来。
20世纪20年代,又出现了以天然气为原料的气炉黑和热裂黑,R.D.斯诺于1937年开始研究高效的炭黑生产方法。
后来,J.C.克雷奇致力于从液态烃生产炭黑,开发了油炉法工艺。
1941年,试产出第一批油炉黑。
1943年,世界上第一座工业化规模的油炉黑工厂在美国投产。
当今,油炉法是效率最高、经济效益最好的炭黑生产方法。
油炉黑的产量已占炭黑总量的70%~90%。
编辑本段生产方法主要有炉法、槽法、热裂法三种。
炉法炭黑由天然气或高芳烃油料在反应炉中经不完全燃烧或热解生成炭黑,此种炭黑称为炉黑,是炭黑品种中产量最大、品种最多的一类。
炉黑与槽黑及热裂黑的显著区别是,其粒子的熔结或聚结程度可根据不同用途来调节。
所以,同一粒径范围的炉黑,又分为若干不同结构的衍生品种。
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。
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。
炭黑的分子结构摘要:一、炭黑的定义与用途二、炭黑的分子结构1.炭黑的化学组成2.炭黑的微观结构三、炭黑的应用领域1.橡胶工业2.涂料工业3.塑料工业四、炭黑对环境的影响及可持续发展正文:炭黑(Carbon Black)是一种碳的同素异形体,它具有高度的化学稳定性和热稳定性。
炭黑主要用于橡胶、涂料、塑料等工业领域,作为一种黑色颜料和填料,可以改善这些材料的各种性能。
一、炭黑的定义与用途炭黑是由碳元素组成的,它是一种无定形碳,其分子结构与石墨和金刚石不同。
炭黑的主要用途是作为黑色颜料和填料,广泛应用于橡胶、涂料、塑料等工业领域。
此外,炭黑还具有很高的比表面积,可以用作催化剂、吸附剂等。
二、炭黑的分子结构1.炭黑的化学组成炭黑的化学组成主要包括碳元素和少量杂质,其中碳元素的含量通常在90% 以上。
炭黑中的杂质主要是氢、氧、氮、硫等元素,它们的存在会影响炭黑的性能。
2.炭黑的微观结构炭黑的微观结构是由无数个直径在10-30 纳米的碳原子组成的球状颗粒。
这些碳原子以共价键相互连接,形成了一个三维的网状结构。
由于这种结构中碳原子的排列无序,使得炭黑具有良好的热稳定性和化学稳定性。
三、炭黑的应用领域1.橡胶工业炭黑是橡胶工业中最重要的填料之一,它可以改善橡胶的强度、韧性、耐磨性和抗老化性能。
在轮胎、鞋底、橡胶管等橡胶制品中,炭黑都发挥着重要作用。
2.涂料工业在涂料工业中,炭黑主要用作黑色颜料,用于调制各种颜色的涂料。
炭黑的加入可以提高涂料的遮盖力、耐磨性和抗紫外线性能。
3.塑料工业炭黑在塑料工业中的应用也相当广泛。
它可以改善塑料的力学性能、耐磨性、耐老化性和颜色稳定性。
常见的塑料制品如塑料袋、塑料管、塑料鞋底等,都可以看到炭黑的身影。
四、炭黑对环境的影响及可持续发展炭黑生产过程中会产生一定量的有害气体和废水,对环境造成一定影响。
为了实现可持续发展,炭黑生产企业需要采取有效措施,降低生产过程中的污染排放,提高资源利用效率。
色素炭黑特性与应用关系·
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.炭黑粒径比表面积和性能关系
性能高比表面积小粒径低比表面积大粒径
主色黑度更深更浅
着色性更高更低
粘度更高更低
导电性更高更低
紫外光吸收更好更差
分散更难更易
润湿更慢更快
成本更高更低
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,炭黑结构对性能的影响,见下表:
炭黑结构对性能的影响
性能高结构低结构
分散更易更难
导电性更高更低
润湿更慢更快
粘度更高更低
主色黑度更低更高
填充量更低更高
光泽更低更高
着色力更低更高
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。
粉状的色素炭黑还是粒状的色素炭黑用于给定的塑料掺混物取决于分散的
类型和树脂的特性,但加工能力也是很重要的因素,目前多数分散设备都能发挥剪切力,足以将粒状分散均匀。
·炭黑在塑料行业中的应用·
在选择之前,必须确定其用途,例如用于着色、防紫外光、或导电等等。
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。
用极细的色素炭黑可以完成黑度要求特别高的着色;PE垃圾袋,塑料袋,电缆材料之类产品只需中等水平黑度,可以用比表面积较低,结构较高的炭黑品种;塑料调色时,炭黑称量和配料时出现的微小误差,均会导致明显的色差,因此,宜采用粒径较大,着色力较差的低色素炭黑,这样炭黑用量可以稍大,称量误差相对小些,并有分散性较好、价格较低的优点。
对于灰色塑料,采用细粒色素炭黑往往呈现棕相灰色,而采用粗粒子色素炭黑可产生蓝相灰色。
与其它有机颜料相比,炭黑除分散较困难外,其他性能均较好。
科学的炭黑配合量,可提供较好的抗静电或导电性。
炭黑基本上是无毒的,但较易飞扬和污染,故常以色母粒形式供塑料行业使用,在消除污染的同时也改善了炭黑在塑料中的分散。
炭黑作为塑料用颜料,常用的剂型有粉状和粒状。
粒状炭黑飞扬较少,但分散较难,故在塑料着色中采用粉状炭黑。
二、紫外线防护性的应用
炭黑在塑料工业中用途之一是防紫外光老化,由于炭黑有较高的吸光性,因而能有效的防止塑料受阳光照射而产生光氧化降解。
炭黑作为紫外光稳定剂在塑料中所起的作用有:把光能转化为热能;保护塑料表面而免遭一定波长的射线照射;截取原子团而产生防老化作用,从而阻止催化降解。
紫外线对聚烯烃特别有害,试验证明当一定细度的炭黑的浓度为百分之二时可以达到完美的紫外线屏蔽作用。
炭黑对塑料的紫外线老化的防护作用,取决于炭黑的粒径、结构和表面化学性。
炭黑的粒径较小时,因表面积增大,其吸收光或遮光能力增加,故紫外线防护作用增强,但粒径小于20nm,其防护作用趋于同一水平,原因是当粒径过小时,逆向散射减小,而继续向前的光会威胁聚合物的稳定性。
结构较低,即聚集体尺寸较小时,因聚集体几何体积较小,会增强对聚合物的防护作用,这也是结构较低的炭黑较黑的原因。
炭黑表面含氧基团较多,即挥发份较高时,能消除聚合物分解时产生的基因,因此防护作用也增强。