碳黑可以分好多種角度劃分,例如制作方法,可以分爐法、槽法、新工藝等。可以從原材料分油法、天然氣、混氣等。還可以跟碳黑的用途分橡膠用碳黑、色素碳黑等。油墨、涂料、色漿、塑膠或者色母粒等行業(yè),建議用色素碳黑,在
涂料、油墨、塑料、化纖和皮革化工中作為著色劑使用,其主要功能是著色,這類
碳黑都可稱作為色素碳黑。主要看著色力、吸油量、比表面積、黑度等指標(biāo),分高色素碳黑、中色素碳黑、低色素碳黑。
碳黑是一種純黑的粉末,是原料油在極高的溫度中,通過嚴(yán)密控制燃燒過程而進(jìn)行生產(chǎn)。碳黑在油墨、涂料中具有著色、防紫外線和導(dǎo)電性等性能。
碳黑的分類與命名
碳黑的分類方法,可歸納為兩大類,按制造方法分類,按用途和使用特點分類。
1、按制造方法分類:即不完全燃燒法和熱分解法。
2、按用途和使用特點分類:也可以分為兩大類,即橡膠用炭黑和非橡膠用碳黑(或稱特種碳黑、專用碳黑),包括色素碳黑、導(dǎo)電碳黑、及各種專用碳黑等。
碳黑的主要基本特性:
1、 粒徑:電鏡法可直接觀察和測定炭黑的粒徑。通常測定粒子的平均幾何直徑,簡稱粒徑,以nm表示單位。
除熱裂碳黑外,幾乎所有碳黑的球形粒子都不是單獨(dú)存在的,而是在碳黑生成過程中聚融在一起形成碳黑聚集體的一個區(qū)域。聚集體是碳黑單獨(dú)存在的最小單元。盡管如此,碳黑粒子的大小與分布仍然是碳黑的重要基本性能之一。粒徑直接影響碳黑的其他性能和使用性能。
2、 比表面積:比表面積的大小是劃分碳黑品種的主要指標(biāo)。比表面積大的碳黑,特別是外比表面積大的碳黑,在油墨、油漆、色漿、塑料等工業(yè)賦予高著色力;反之比表面積較小的碳黑,則黑度較低,但具有良好的分散性、流動性。
3、 黑度:是指碳黑所具有的黑色呈現(xiàn)強(qiáng)度。碳黑作著色時,黑度主要基于對光的吸收,對于特定濃度的碳黑,碳黑越細(xì)小,則光吸收程度越高。黑度除了受碳黑內(nèi)部的光吸收外,也受由于粒子表面幾何機(jī)構(gòu)的影響而產(chǎn)生了具有增亮效應(yīng)的光散射,這會降低黑度。隨著粒徑的減小,光散射程度降低。只有對于很細(xì)的碳黑,提高碳黑的濃度才能提高黑度,對于粗大的碳黑,具支配因素的光散射程度因碳黑數(shù)增加而提高,黑度反而相應(yīng)降低。
碳黑粒徑比表面積和性能關(guān)系
性能 |
高比表面積小粒徑 |
低比表面積 大粒徑 |
性能 |
高比表面積小粒徑 |
低比表面積大粒徑 |
主色黑度 |
更深 |
更淺 |
著色性 |
更高 |
更低 |
粘度 |
更高 |
更低 |
導(dǎo)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 |