炭黑知识
Knowledge of carbon black



• 炭黑技术工艺(生产方式)

全球炭黑生产工艺一般分为炉法、槽法。
所谓炉法就是在密闭的反应炉中,将煤焦油喷射到燃烧的天然气中。在高温下经过热氧化而分解。所生产炭黑的性能可以通过猝熄火焰来控制。然后,使用过滤系统把产生的炭黑从气烟中分离出来。
炉法炭黑的特点:产量高,生产出的炭黑性能多种多样,是最常用的工艺。
槽法是以天然气为原料,故又称天然气槽槽法炭黑。
通过数以千计的火嘴,在自然通风的“火房”内,与空气进行不完全燃烧,使炭黑沉积在槽钢表面,通过设置在漏斗上的刮刀将炭黑刮下,而后输出,形成产品。
槽法炭黑特点:其产量偏低,但因采用特定的生产方式,其表面受到氧化,炭黑表面含有较多的含氧官能团,呈酸性。其原生粒子更小,在黑度和着色力方面均有更好的表现。

• 未处理炭黑和处理型炭黑的区别

炭黑一般分为原始型炭黑和处理型炭黑。
原始炭黑一般表面未经过处理,多呈中碱性。而处理型炭黑则呈酸性。
经过表面处理的炭黑,成本增加,PH值在3到5之间,其挥发份(指炭黑表面吸附的含氧官能团)较高,流动性好,粘度低,更易分散。在涂料和油墨中的表现力会更佳。

• 影响炭黑性能的因素

炭黑是种较难分散的颜料。因此炭黑分散的好坏会直接影响到炭黑的黑度、色相和遮盖力,最终影响使用效果。
影响炭黑稳定性因素

• 炭黑典型性能如下
----炭黑的基本性能----
• 炭黑平均原生粒径

颜料炭黑的原生粒子是由许多叠合层面所组成。在很大程度上,生产工艺决定其原生粒子的粒径大小,原生粒子的平均粒径和粒径分布从根本上决定了炭黑的性能,特别是其黑度和着色力
« 粒径越小(比表面积越大),黑度更好,着色力更强,粘度相对提高,分散较难。

• 炭黑结构(DBP吸油值)

颜料炭黑原生粒子并非以单独的分离状态存在,它们通过物理作用形成聚集体和聚熔体,炭黑原始粒子的聚集程度通常被称为“结构”。高聚集度的炭黑被称为高结构炭黑,而低聚集度的炭黑则被称为低结构炭黑。
« 粒径越小(比表面积越大),黑度更好,着色力更强,粘度相对提高,分散较难。

• 炭黑PH值

PH值代表了炭黑的酸碱性,一般炭黑均呈中性或碱性(PH>7),只有经过后期表面处理的炭黑,从而呈酸性(PH值在3-5之间)
« PH值和炭黑的表面官能团数值有关,经过处理后的炭黑,表面官能团数值增加,挥发份较高,至此更好地改善了炭黑的稳定性以及流动性。

• 炭黑的着色力

炭黑的着色力通常是用百分数的形式来表现,可以通过使用黑度反射仪测量炭黑冲淡色浆得出的数据来衡量。
« 炭黑着色力表示炭黑染色白色物体的能力,一般着色力高,其遮盖性能好。

• 炭黑的比表面积

炭黑的比表面积可用BET即低温氮吸附法测定,也可用简易的碘吸附法。
« 比表面积越大,黑度越好,但易聚集,难分散。



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