使用者在選擇炭黑前要考慮的是:你想用炭黑來達到什么要求?著色、調(diào)色、抗紫外線還是起導(dǎo)電作用。重要的是一定要和炭黑的技術(shù)工程師進行溝通,共同對物料體系進行技術(shù)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,但一定要炭黑經(jīng)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——主要用在塑料和橡塑里,選擇中等粒徑、結(jié)構(gòu)稍高些的炭黑,它們的抗紫外線性能佳。
顏料在應(yīng)用過程中都分散到符合光學性能的微粒子狀態(tài),炭黑是所有顏料中難分散的一種顏料之一,因此炭黑分散的好壞會直接影響到炭黑的黑度、色相和遮蓋能力,直接影響到用戶終的使用效果。
炭黑分散設(shè)備
炭黑形狀 分散設(shè)備
粉狀 三輥機、碾磨機、園盤分散機、擠出機、高速混合機
粒狀 密煉機、雙輥機、球磨機、砂磨機
色素炭黑的幾個典型參數(shù)
黑度(反射率)——炭黑黑度通常以“反射率測定儀”測定的數(shù)據(jù)來表示,在大部分情況下也反映了該炭黑的原始粒徑,是衡量該炭黑市場價格的重要參數(shù)之一。反射率越低,炭黑黑度越高,粒徑也越小。反之亦然。
揮發(fā)份——炭黑表面攜帶含氧基團的數(shù)量,反映了炭黑的表面物理性能、電化學性能和應(yīng)用性能,也是衡量該炭黑市場價格的重要參數(shù)之一。
結(jié)構(gòu)——炭黑結(jié)構(gòu)是炭黑微粒子聚集體形成的鏈枝程度的表征值,它表示了炭黑內(nèi)部的空隙程度。通常以吸油值(DBP吸收值)表示。
高、低結(jié)構(gòu)炭黑與應(yīng)用性能之間地關(guān)系示意圖
外觀 黑色微細粉末
灰分 ≤0.3%
比表面積 200~600m2/g
pH值 2-8
加熱減量 ≤4%
著色力 ≥120%
黑度直接與炭黑的粒徑相關(guān),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(xiàn)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,由于藍光被吸收,為此色調(diào)變成棕相。
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