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多年專注于低色素炭黑領域-中北精細化工

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炭黑工藝流程!

文章出處:未知 人氣:-發表時間:2020-11-27 16:30

炭黑:carbon black
一種無定形碳。輕、松而極細的黑色粉末,比表面積非常大,范圍從10-3000m2/g(國產3H-2000III型氮吸附比表面積儀測驗),是有機物(天然氣、重油、燃料油等)在空氣缺乏的條件下經不完全焚燒或受熱分解而得的產物。比重1.8-2.1 由天然氣制成的稱“氣黑”,由油類制成的稱“燈黑”,由乙炔制成的稱“乙炔黑”。此外還有“槽黑”“爐黑”。按炭黑功能區別有“補強炭黑”、“導電炭黑”、“耐磨炭黑”等??勺骱谏玖?,用于制作中國墨、油墨、油漆等,也用于做橡膠的補強劑。 

CAS No.: 1333-86-4 
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色素炭黑特性與使用聯系·
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。這是由于雖然原生粒子已熔組成原生聚集體,可是其比表仍能起效果,原生粒子細,則凝集體的比表面積越大。所閃現的色彩更黑,防紫外線效果更佳。由于細粒子炭黑的吸光率比粗粒子炭黑的更高,所以上色力更強??墒钱斄綔p小時,由于藍光被優先吸收,為此色調變成棕相。
纖細原生粒子賦予炭黑更大的比表面積,一起添加渙散難度,一般經過表面處理可調整潮濕性和改進渙散性。

炭黑粒徑比表面積和功能聯系(比表面積由國產3H-2000III型氮吸附比表面積儀測驗)
功能 高比表面積小粒徑 低比礱婊?大粒徑 功能 高比表面積小粒徑 低比表面積大粒徑
主色黑度 更深 更淺 上色性 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 渙散 更難 更易
潮濕 更慢 更快 本錢 更高 更低

二、結構
炭黑粒子不僅以原生粒子方式存在,而且在出產熔結成凝集體。這種凝集體是由原生粒子經化學鍵結合。在凝集進程中,由很多鏈枝的原生凝集體構成的炭黑稱為高結構炭黑。而原生凝集體由較少鏈枝原生粒子組成的炭黑,則稱為低結構炭黑。見下圖:
高結構 低結構


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,炭黑結構對功能的影響,見下表:
炭黑結構對功能的影響
功能 高結構 低結構 功能 高結構 低結構
渙散 更易 更難 導電性 更高 更低
潮濕 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
光澤 更低 更高 上色力 更低 更高


三、表面化學性
炭黑的出產方法不同其表面化學功能各異。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,其色調可調功能好,其流動度也較高。炭黑樣品加熱至825±25oC后以百份分量丟失表明炭黑揮發份。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,因而有一定的吸濕性。中炭黑的吸濕量主要由表面積巨細來決議??杉訌姺椒?,尤其在包裝、貯存和運送的進程采納方法以削減產品的吸濕性。由于水分(吸濕量)過高會對加工進程帶來麻煩,所以要求對某些種類炭黑有特別包裝。
粉狀的色素炭黑還是粒狀的色素炭黑用于給定的塑料摻混物取決于渙散的類型和樹脂的特性,但加工才能也是很重要的因素,目前大都渙散設備都能發揮剪切力,足以將粒狀渙散均勻。

·炭黑在塑料職業中的使用·
在挑選之前,有必要確定其用處,例如用于上色、防紫外光、或導電等等。
一、上色用炭黑
色素炭黑一般都能較好的給塑料上色,可根據上色特性或物化功能選用色素炭黑,上色用炭黑的種類的挑選基本上都是隨成品有必要到達的黑度而定。用極細的色素炭黑能夠完結黑度要求特別高的上色; PE垃圾袋,塑料袋,電纜資料之類產品只需中等水平黑度,能夠用比表面積較低,結構較高的炭黑種類;塑料調色時,炭黑稱量和配料時出現的細小差錯,均會導致顯著的色差,因而,宜選用粒徑較大,上色力較差的低色素炭黑,這樣炭黑用量能夠稍大,稱量差錯相對小些,并有渙散性較好、價格較低的長處。
對于灰色塑料,選用細粒色素炭黑往往出現棕相灰色,而選用粗粒子色素炭黑可發生藍相灰色。
與其它有機顏料比較,炭黑除渙散較困難外,其他功能均較好??茖W的炭黑合作量,可提供較好的抗靜電或導電性。
炭黑基本上是無毒的,但較易飛揚和污染,故常以色母粒方式供塑料職業使用,在消除污染的一起也改進了炭黑在塑猜中的渙散。
炭黑作為塑料用顏料,常用的劑型有粉狀和粒狀。粒狀炭黑飛揚較少,但渙散較難,故在塑料上色中選用粉狀炭黑。
二、紫外線防護性的使用

炭黑在塑料工業中用處之一是防紫外光老化,由于炭黑有較高的吸光性,因而能有效的防止塑料受陽光照耀而發生光氧化降解。炭黑作為紫外光穩定劑在塑猜中所起的效果有:把光能轉化為熱能;維護塑料表面而免遭一定波長的射線照耀;截取原子團而發生防老化效果,然后阻止催化降解。紫外線對聚烯烴特別有害,實驗證明當一定細度的炭黑的濃度為百分之二時能夠到達完美的紫外線屏蔽效果。
炭黑對塑料的紫外線老化的防護效果,取決于炭黑的粒徑、結構和表面化學性。
炭黑的粒徑較小時,因表面積增大,其吸收光或遮光才能添加,故紫外線防護效果增強,但粒徑小于20nm,其防護效果趨于同一水平,原因是當粒徑過小時,逆向散射減小,而繼續向前的光會威脅聚合物的穩定性。
結構較低,即聚集體尺度較小時,因聚集體幾何體積較小,會增強對聚合物的防護效果,這也是結構較低的炭黑較黑的原因。
炭黑表面含氧基團較多,即揮發份較高時,能消除聚合物分解時發生的基因,因而防護效果也增強。
回答者:匿名 9-27 20:53
色素炭黑特性與使用聯系·
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。這是由于雖然原生粒子已熔組成原生聚集體,可是其比表仍能起效果,原生粒子細,則凝集體的比表面積越大。所閃現的色彩更黑,防紫外線效果更佳。由于細粒子炭黑的吸光率比粗粒子炭黑的更高,所以上色力更強??墒钱斄綔p小時,由于藍光被優先吸收,為此色調變成棕相。
纖細原生粒子賦予炭黑更大的比表面積,一起添加渙散難度,一般經過表面處理可調整潮濕性和改進渙散性。

炭黑粒徑比表面積和功能聯系(比表面積由國產3H-2000III型氮吸附比表面積儀測驗),
功能 高比表面積小粒徑 低比表面積 大粒徑 功能 高比表面積小粒徑 低比表面積大粒徑
主色黑度 更深 更淺 上色性 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 渙散 更難 更易
潮濕 更慢 更快 本錢 更高 更低

二、結構
炭黑粒子不僅以原生粒子方式存在,而且在出產熔結成凝集體。這種凝集體是由原生粒子經化學鍵結合。在凝集進程中,由很多鏈枝的原生凝集體構成的炭黑稱為高結構炭黑。而原生凝集體由較少鏈枝原生粒子組成的炭黑,則稱為低結構炭黑。見下圖:
高結構 低結構


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,炭黑結構對功能的影響,見下表:
炭黑結構對功能的影響
功能 高結構 低結構 功能 高結構 低結構
渙散 更易 更難 導電性 更高 更低
潮濕 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
光澤 更低 更高 上色力 更低 更高


三、表面化學性
炭黑的出產方法不同其表面化學功能各異。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,其色調可調功能好,其流動度也較高。炭黑樣品加熱至825±25oC后以百份分量丟失表明炭黑揮發份。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,比表面積可到達100m2/g以上,到達3000m2/g以上(比表面積由國產3H-2000III型氮吸附比表面積儀測驗),因而有一定的吸濕性。中炭黑的吸濕量主要由表面積巨細來決議??杉訌姺椒?,尤其在包裝、貯存和運送的進程采納方法以削減產品的吸濕性。由于水分(吸濕量)過高會對加工進程帶來麻煩,所以要求對某些種類炭黑有特別包裝。
粉狀的色素炭黑還是粒狀的色素炭黑用于給定的塑料摻混物取決于渙散的類型和樹脂的特性,但加工才能也是很重要的因素,目前大都渙散設備都能發揮剪切力,足以將粒狀渙散均勻。

·炭黑在塑料職業中的使用·
在挑選之前,有必要確定其用處,例如用于上色、防紫外光、或導電等等。
一、上色用炭黑
色素炭黑一般都能較好的給塑料上色,可根據上色特性或物化功能選用色素炭黑,上色用炭黑的種類的挑選基本上都是隨成品有必要到達的黑度而定。用極細的色素炭黑能夠完結黑度要求特別高的上色; PE垃圾袋,塑料袋,電纜資料之類產品只需中等水平黑度,能夠用比表面積較低,結構較高的炭黑種類;塑料調色時,炭黑稱量和配料時出現的細小差錯,均會導致顯著的色差,因而,宜選用粒徑較大,上色力較差的低色素炭黑,這樣炭黑用量能夠稍大,稱量差錯相對小些,并有渙散性較好、價格較低的長處。
對于灰色塑料,選用細粒色素炭黑往往出現棕相灰色,而選用粗粒子色素炭黑可發生藍相灰色。
與其它有機顏料比較,炭黑除渙散較困難外,其他功能均較好??茖W的炭黑合作量,可提供較好的抗靜電或導電性。
炭黑基本上是無毒的,但較易飛揚和污染,故常以色母粒方式供塑料職業使用,在消除污染的一起也改進了炭黑在塑猜中的渙散。
炭黑作為塑料用顏料,常用的劑型有粉狀和粒狀。粒狀炭黑飛揚較少,但渙散較難,故在塑料上色中選用粉狀炭黑。

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