色素炭黑哪些特点会影响涂料生产 颜料自身的性能对涂料有没有影响?答案是肯定的!但是主要是色素炭黑的哪些性能在影响涂料呢?这个要依据碳黑自身的特点慢慢地分析。首先,碳黑自身原始粒径的大小就是一个主要原因。关于原始粒径对碳黑性能的影响,就不在一一赘述。在涂料中,碳黑的原始粒径的的不同,对涂料的影响主要表现为,原始粒径越小,黑度值越高,与其相反,碳黑的原始粒径越大,黑度值也就相对较低了。这种情况也同样表现在相对着色力上。在制作黑色涂料时,碳黑的原始粒径不同还影响其分散性,在体积相同的情况下,原始粒径较小的色素碳黑,其比表面积较大,由于碳黑之间的空隙较多,在润湿的时候,也就需要更长的时间,可以总结为润湿性比较差。在分散时比较好选用性能较好地分散剂以及分散设备,将其分散到比较好效果,充分体现出其黑度。 要形成稳定的分散体系,还要有足够长的溶剂化链段,也就是分散剂要有合适的分子量,这样在涂料储存过程中,色素炭黑颗粒才不会因为布朗运动产生的碰撞而重新絮凝成大的颗粒或者延长絮凝返粗产生的时间。炭黑作着色时,黑度主要基于对光的吸收,对于特定浓度的炭黑,炭黑越细小,则光吸收程度越高。湖北碳黑橡胶
二、紫外线防护性的应用
炭黑在塑料工业中用途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射而产生光氧化降解。炭黑作为紫外光稳定剂在塑料中所起的作用有:把光能转化为热能;保护塑料表面而免遭一定波长的射线照射;截取原子团而产生防老化作用,从而阻止催化降解。紫外线对聚烯烃特别有害,试验证明当一定细度的炭黑的浓度为百分之二时可以达到完美的紫外线屏蔽作用。
炭黑对塑料的紫外线老化的防护作用,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,其吸收光或遮光能力增加,故紫外线防护作用增强,但粒径小于20nm,其防护作用趋于同一水平,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,即聚集体尺寸较小时,因聚集体几何体积较小,会增强对聚合物的防护作用,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产生的基因,因此防护作用也增强。 贵州碳黑白挥发份含量可判断表面官能团的浓度,也可测得炭黑的极性。
碳黑技术工艺(生产方法)
全球碳黑生产工艺一般为炉法、接触法(主要为槽法和无槽气法)和热解法。我们正在使用的是**重要也是**常用的生产工艺--炉法和气法。
所谓炉法就是在密闭的反应炉中,将液烃原料(一般是煤焦油)喷射到燃烧的热空气和天然气中,在高温下经热氧化而分解,所生成碳黑的性能可以通过猝熄火焰来控制。然后,使用过滤系统把产成的颜料碳黑从气烟中分离出来。炉法的特点是原材料的选择范围很广,且生产出的碳黑的性能多种多样。
而气法即无槽气法,是从槽法改进而来的生产工艺。槽法是将固态烃(粗蒽)或液态烃(蒽油)经气化釜气化后,和可燃性气体(一般使用天然气,也使用焦炉煤气或水煤气)混合后作为原料,由环形布置的管网送入火房在槽钢下的火嘴中高温燃烧并经槽钢冷却面收集生成碳黑的工艺。无槽气法即火房不设槽钢冷却面的改进工艺。这种工艺生产出来的颜料碳黑收率较炉法偏低,但原生粒子粒径小,在黑度和着色力方面均有更好的表现。
气黑的生产工艺气黑此名称源于其生产过程:原料烃加热时先气化,然后由可自燃的气体(供以能量)作为载体带到燃烧器内,炭黑在这些蝙蝠形的燃烧器所发出的大量扇形的火焰中生成。由于每束火焰都较小且在空气中燃烧,炭黑的形成,与灯黑生产工艺很不同(不完全燃烧)。在此炭黑颗粒很细,根据不同种类,平均粒径在10~30nm之间,气黑平均粒径为13 nm。燃烧的火焰上,是一个缓慢旋转的充水转鼓,炭黑在转鼓上沉积,在经刮到把炭黑刮走,当温度仍高时,新生成炭黑与空气中的氧接触,于是发生部分氧化,形成了大量的酸性基团,相应气黑pH值介于酸性范围。并可得到约6%的挥发份,**其表面氧化物含量。据分析,可在炭黑表面检测如酚基、醌基、羧基等基团,这些酸性基团浓度在气黑和氧化炉黑的表面特别高。
炭黑的结构性是以炭黑粒子间聚成链状或葡萄状的程度来表示的。由凝聚体的尺寸、形态和每一凝聚体中的粒子数量构成的凝聚体组成的炭黑称为高结构炭黑。常用吸油值表示结构性,吸油值越大,炭黑结构性越高,容易形成空间网络通道,而且不易破坏。高结构炭黑颗粒细,网状链堆积紧密,比表面积大,单位质量颗粒多,有利于在聚合物中形成链式导电结构,其中在众多炭黑品种中以乙炔炭黑为比较好。粒径分布宽的炭黑粒子比分布窄的炭黑粒子更能赋予聚合物导电性,并用统计方法解释这个现象。粒径分布宽的炭黑,少数大直径粒子需要数目巨大,直径更小的粒子给予补偿,相同平均粒径分布宽的炭黑比分布窄的炭黑有更多的粒子总数。预制炭黑的价格要比单纯使用颜料黑要高,但若考虑到清洁的工序、高的效率及技术投资少的优点。宁夏导电碳黑
这是由于炭黑特别是粒径小于25nm的炭黑表面存在许多微孔。湖北碳黑橡胶
高结构色素炭黑经常会被应用在绿色轮胎制造领域,它能够让轮胎耐磨性和抗滑性得到保持,而且还可以减小滚动阻力,更加省油安全。当然这跟高结构色素炭黑的结构特性是分不开的。
一般的色素炭黑表面光滑,聚集体分布比较狭窄。但是高结构色素炭黑聚集体外观是繁杂的支链状,这样会更加丰富多能。温度缓慢增大的情况下,高结构色素炭黑表面氧化官能团脱落,总酸含量降低,但是结合胶的含量却在升高。
比表面积跟色素炭黑的色散自由能是正比关系的,通过用温度和氧化处理的结果不同,从而得出含氧官能团不是吸附橡胶的活性中心。 湖北碳黑橡胶
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