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炭黑工艺流程!

文章出处:未知 人气:-发表时间:2020-11-27 16:30

炭黑:carbon black
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(国产3H-2000III型氮吸附比表面积仪测验),是有机物(天然气、重油、燃料油等)在空气缺乏的条件下经不完全焚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”。按炭黑功能区别有“补强炭黑”、“导电炭黑”、“耐磨炭黑”等。可作黑色染料,用于制作中国墨、油墨、油漆等,也用于做橡胶的补强剂。 

CAS No.: 1333-86-4 

色素炭黑特性与使用联系·
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。这是由于虽然原生粒子已熔组成原生聚集体,可是其比表仍能起效果,原生粒子细,则凝集体的比表面积越大。所闪现的色彩更黑,防紫外线效果更佳。由于细粒子炭黑的吸光率比粗粒子炭黑的更高,所以上色力更强。可是当粒径减小时,由于蓝光被优先吸收,为此色调变成棕相。
纤细原生粒子赋予炭黑更大的比表面积,一起添加涣散难度,一般经过表面处理可调整潮湿性和改进涣散性。

炭黑粒径比表面积和功能联系(比表面积由国产3H-2000III型氮吸附比表面积仪测验)
功能 高比表面积小粒径 低比砻婊?大粒径 功能 高比表面积小粒径 低比表面积大粒径
主色黑度 更深 更浅 上色性 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 涣散 更难 更易
潮湿 更慢 更快 本钱 更高 更低

二、结构
炭黑粒子不仅以原生粒子方式存在,而且在出产熔结成凝集体。这种凝集体是由原生粒子经化学键结合。在凝集进程中,由很多链枝的原生凝集体构成的炭黑称为高结构炭黑。而原生凝集体由较少链枝原生粒子组成的炭黑,则称为低结构炭黑。见下图:
高结构 低结构


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,炭黑结构对功能的影响,见下表:
炭黑结构对功能的影响
功能 高结构 低结构 功能 高结构 低结构
涣散 更易 更难 导电性 更高 更低
潮湿 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 上色力 更低 更高


三、表面化学性
炭黑的出产方法不同其表面化学功能各异。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,其色调可调功能好,其流动度也较高。炭黑样品加热至825±25oC后以百份分量丢失表明炭黑挥发份。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,因而有一定的吸湿性。中炭黑的吸湿量主要由表面积巨细来决议。可加强方法,尤其在包装、贮存和运送的进程采纳方法以削减产品的吸湿性。由于水分(吸湿量)过高会对加工进程带来麻烦,所以要求对某些种类炭黑有特别包装。
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涣散的类型和树脂的特性,但加工才能也是很重要的因素,目前大都涣散设备都能发挥剪切力,足以将粒状涣散均匀。

·炭黑在塑料职业中的使用·
在挑选之前,有必要确定其用处,例如用于上色、防紫外光、或导电等等。
一、上色用炭黑
色素炭黑一般都能较好的给塑料上色,可根据上色特性或物化功能选用色素炭黑,上色用炭黑的种类的挑选基本上都是随成品有必要到达的黑度而定。用极细的色素炭黑能够完结黑度要求特别高的上色; PE垃圾袋,塑料袋,电缆资料之类产品只需中等水平黑度,能够用比表面积较低,结构较高的炭黑种类;塑料调色时,炭黑称量和配料时出现的细小差错,均会导致显着的色差,因而,宜选用粒径较大,上色力较差的低色素炭黑,这样炭黑用量能够稍大,称量差错相对小些,并有涣散性较好、价格较低的长处。
对于灰色塑料,选用细粒色素炭黑往往出现棕相灰色,而选用粗粒子色素炭黑可发生蓝相灰色。
与其它有机颜料比较,炭黑除涣散较困难外,其他功能均较好。科学的炭黑合作量,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,故常以色母粒方式供塑料职业使用,在消除污染的一起也改进了炭黑在塑猜中的涣散。
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,但涣散较难,故在塑料上色中选用粉状炭黑。
二、紫外线防护性的使用

炭黑在塑料工业中用处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耀而发生光氧化降解。炭黑作为紫外光稳定剂在塑猜中所起的效果有:把光能转化为热能;维护塑料表面而免遭一定波长的射线照耀;截取原子团而发生防老化效果,然后阻止催化降解。紫外线对聚烯烃特别有害,实验证明当一定细度的炭黑的浓度为百分之二时能够到达完美的紫外线屏蔽效果。
炭黑对塑料的紫外线老化的防护效果,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,其吸收光或遮光才能添加,故紫外线防护效果增强,但粒径小于20nm,其防护效果趋于同一水平,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,即聚集体尺度较小时,因聚集体几何体积较小,会增强对聚合物的防护效果,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发生的基因,因而防护效果也增强。
回答者:匿名 9-27 20:53
色素炭黑特性与使用联系·
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。这是由于虽然原生粒子已熔组成原生聚集体,可是其比表仍能起效果,原生粒子细,则凝集体的比表面积越大。所闪现的色彩更黑,防紫外线效果更佳。由于细粒子炭黑的吸光率比粗粒子炭黑的更高,所以上色力更强。可是当粒径减小时,由于蓝光被优先吸收,为此色调变成棕相。
纤细原生粒子赋予炭黑更大的比表面积,一起添加涣散难度,一般经过表面处理可调整潮湿性和改进涣散性。

炭黑粒径比表面积和功能联系(比表面积由国产3H-2000III型氮吸附比表面积仪测验),
功能 高比表面积小粒径 低比表面积 大粒径 功能 高比表面积小粒径 低比表面积大粒径
主色黑度 更深 更浅 上色性 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 涣散 更难 更易
潮湿 更慢 更快 本钱 更高 更低

二、结构
炭黑粒子不仅以原生粒子方式存在,而且在出产熔结成凝集体。这种凝集体是由原生粒子经化学键结合。在凝集进程中,由很多链枝的原生凝集体构成的炭黑称为高结构炭黑。而原生凝集体由较少链枝原生粒子组成的炭黑,则称为低结构炭黑。见下图:
高结构 低结构


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,炭黑结构对功能的影响,见下表:
炭黑结构对功能的影响
功能 高结构 低结构 功能 高结构 低结构
涣散 更易 更难 导电性 更高 更低
潮湿 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 上色力 更低 更高


三、表面化学性
炭黑的出产方法不同其表面化学功能各异。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,其色调可调功能好,其流动度也较高。炭黑样品加热至825±25oC后以百份分量丢失表明炭黑挥发份。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,比表面积可到达100m2/g以上,到达3000m2/g以上(比表面积由国产3H-2000III型氮吸附比表面积仪测验),因而有一定的吸湿性。中炭黑的吸湿量主要由表面积巨细来决议。可加强方法,尤其在包装、贮存和运送的进程采纳方法以削减产品的吸湿性。由于水分(吸湿量)过高会对加工进程带来麻烦,所以要求对某些种类炭黑有特别包装。
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涣散的类型和树脂的特性,但加工才能也是很重要的因素,目前大都涣散设备都能发挥剪切力,足以将粒状涣散均匀。

·炭黑在塑料职业中的使用·
在挑选之前,有必要确定其用处,例如用于上色、防紫外光、或导电等等。
一、上色用炭黑
色素炭黑一般都能较好的给塑料上色,可根据上色特性或物化功能选用色素炭黑,上色用炭黑的种类的挑选基本上都是随成品有必要到达的黑度而定。用极细的色素炭黑能够完结黑度要求特别高的上色; PE垃圾袋,塑料袋,电缆资料之类产品只需中等水平黑度,能够用比表面积较低,结构较高的炭黑种类;塑料调色时,炭黑称量和配料时出现的细小差错,均会导致显着的色差,因而,宜选用粒径较大,上色力较差的低色素炭黑,这样炭黑用量能够稍大,称量差错相对小些,并有涣散性较好、价格较低的长处。
对于灰色塑料,选用细粒色素炭黑往往出现棕相灰色,而选用粗粒子色素炭黑可发生蓝相灰色。
与其它有机颜料比较,炭黑除涣散较困难外,其他功能均较好。科学的炭黑合作量,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,故常以色母粒方式供塑料职业使用,在消除污染的一起也改进了炭黑在塑猜中的涣散。
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,但涣散较难,故在塑料上色中选用粉状炭黑。