一、黑度與粒徑
黑度直接與炭黑的粒徑相關,粒徑越小,比表面積愈大,炭黑的黑度越高。這是因為盡管原生粒子已熔合成原生聚集體,但是其比表仍能起作用,原生粒子細,則凝聚體的比表面積越大。所顯現的顏色更黑,防紫外線作用更佳。由于細粒子炭黑的吸光率比粗粒子炭黑的更高,所以著色力更強。但是當粒徑減小時,由于藍光被優先吸收,為此色調變成棕相。
細微原生粒子賦予炭黑更大的比表面積,同時增加分散難度,一般通過表面處理可調整潤濕性和改善分散性。
炭黑粒徑比表面積和性能關系
主色黑度:更深更淺
著色性:更高更低
粘度:更高更低
導電性:更高更低
紫外光吸收:更好更差
分散:更難更易
潤濕:更慢更快
成本:更高更低
二、結構
炭黑粒子不僅以原生粒子形式存在,而且在生產熔結成凝聚體。這種凝聚體是由原生粒子經化學鍵結合。在凝聚過程中,由大量鏈枝的原生凝聚體構成的炭黑稱為高結構炭黑。而原生凝聚體由較少鏈枝原生粒子組成的炭黑,則稱為低結構炭黑。
炭黑的結構即炭黑聚集體的形態,一般鏈枝越多越密其結構越高,反之則結構越低,炭黑結構對性能的影響。
三、表面化學性
炭黑的生產方法不同其表面化學性能各異。炭黑表面具有不同的含氧官能團(如羧基、內脂基、酚基、羰基等)。一般含氧官能團高的炭黑,揮發份高,其色調可調性能好,其流動度也較高。炭黑樣品加熱至825±25oC后以百份重量損失表示炭黑揮發份。炭黑含氧基因越多,揮發份也越大。
四、吸濕性和密度
炭黑是一種表面積大的物質,因此有一定的吸濕性。中炭黑的吸濕量主要由表面積大小來決定。可加強措施,尤其在包裝、貯存和運輸的過程采取辦法以減少產品的吸濕性。因為水分(吸濕量)過高會對加工過程帶來麻煩,所以要求對某些品種炭黑有特殊包裝。
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