炭黑,這一術語,通常指由爐法炭黑、槽法炭黑、熱裂法炭黑和燈煙炭黑等所構成的一組工業產品,主要由碳元素組成。
1、 爐法炭黑是羥類在爐內不完全燃燒制取的。
2、 槽法炭黑是天然氣火焰與槽鋼相接觸制取的。
3、 乙炔炭黑則是熱裂炭黑的特殊品種,是由乙炔放熱熱解制得的。
4、 燈煙炭黑,是在敞口淺盤中燃燒羥類制取的。
炭黑在真空或惰性氣體中,經高溫處理,其粒子的準石墨微晶結構趨向于象石墨晶體的有序排列,稱為石墨炭黑。
炭黑的分類與命名
炭黑的分類方法,可歸納為兩大類,按制造方法分類,按用途和使用特點分類。
1、 按制造方法分類:即不完全燃燒法和熱分解法。
2、 按用途和使用特點分類:
也可以分為兩大類,即橡膠用炭黑和非橡膠用炭黑(或稱特種炭黑、**炭黑),包括色素炭黑、導電炭黑、及各種**炭黑等。
炭黑的主要基本特性
1、 粒徑:電鏡法可直接觀察和測定炭黑的粒徑。通常測定粒子的平均幾何直徑,簡稱粒徑,以nm表示單位。
除熱裂炭黑外,幾乎所有炭黑的球形粒子都不是單獨存在的,而是在炭黑生成過程中聚融在一起形成炭黑聚集體的一個區域。聚集體是炭黑單獨存在的**小單元。盡管如此,炭黑粒子的大小與分布仍然是炭黑的重要基本性能之一。粒徑直接影響炭黑的其他性能和使用性能。
2、 比表面積:比表面積的大小是劃分炭黑品種的主要指標。比表面積大的炭黑,特別是外比表面積大的炭黑,在油墨、油漆、色漿、塑料等工業賦予高著色力;反之比表面積較小的炭黑,則黑度較低,但具有良好的分散性、流動性。
3、 黑度:是指炭黑所具有的黑色呈現強度。炭黑作著色時,黑度主要基于對光的吸收,對于特定濃度的炭黑,炭黑越細小,則光吸收程度越高。黑度除了受炭黑內部的光吸收外,也受由于粒子表面幾何機構的影響而產生了具有增亮效應的光散射,這會降低黑度。隨著粒徑的減小,光散射程度降低。只有對于很細的炭黑,提高炭黑的濃度才能提高黑度,對于粗大的炭黑,具支配因素的光散射程度因炭黑數增加而提高,黑度反而相應降低。
選用炭黑的基本思路
選擇炭黑**要考慮的是:用炭黑來做著色、調色、抗紫外線還是起導電作用?一定要和炭黑的技術工程師溝通,共同對物料評價,選擇比較合適的炭黑品種。通常情況是:
著色用——選擇黑度高、粒徑小的炭黑,但一定要保證炭黑經過合理的、完全的分散,否則反而會背道而馳,達不到原來要求。
配色用——選擇黑度低、粒徑大、易分散的炭黑。
抗紫外線用——炭黑用在塑料和橡塑里,選擇中等粒徑、結構稍高些的炭黑,抗紫外線性能**好
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