黑色颜料.doc

⑴炭黑炭黑是无定形碳的一种黑色粉末。炭黑表面积很大。主要成分是元素碳,并含有少量的氧和硫等。炭黑的颗粒性质与一般的颜料的颗粒性质有很大的不同,如炭黑粒子表面的微观结构、粒子粒径和比表面积、粒子的表面形态和表面性质等,炭黑表现出的颜料性质和一般的颜料有较大的区别。炭黑主要用于橡胶行业,只有约10%的炭黑作为色素炭黑用于涂料、塑料、油墨和造纸工业中。炭黑的分类方法比较混乱,除作为橡胶等用途的炭黑品种以外,作为色素炭黑的分类,从生产方法方面分类可分为槽法炭黑、炉法炭黑和热裂法炭黑三种,随着技术的进步,一些炉法炭黑也能够达到槽法炭黑的质量水平而作为色素炭黑使用;从着色力或黑度方面分类可分为高色素炭黑、中色素炭黑和低色素炭黑三种,不同的生产方法所制造炭黑产品的性质、性能和成本(价格)有很大的差别。炭黑的应用范围主要依其粒径而决定,生产方法的不同炭黑的粒径范围也不同,见图4-1一般来说,炭黑的粒径越细,则着色力越强,遮盖力越好,黑度也越高。对于相同粒径的炭黑来讲,结构高的或高结构的单元频数大的炭黑表现的黑度、遮盖力和着色力较高。作为色素炭黑,从分散性的角度考虑,结构低的炭黑对涂膜的光泽和流平没有影响。炭黑的结构越高,聚集体的形状越不规则。炭黑结构的高低与其生产方法工艺控制有很大的关系,热裂法炭黑的结构很低或没有结构(粒子以单个形式存在);槽法炭黑结构较低,仅3~5个粒子熔接在一起;炉法炭黑的结构较高,十几个或几十个粒子熔接在一起形成发达的链枝状聚集体。炭黑是烃类不完全燃烧生成的颗粒,加上炭黑粒子很细微,因此在炭黑粒子的表面还结合有酚基、醌基、羧基和内酯基等含氧基团,这些含氧官能团影响着炭黑表面的PH值。含氧官能团多的,槽法炭黑,表面呈酸性(PH值在3~5);含氧官能团少的,炉法炭黑,表面呈中性或微碱性(PH值≥7)。PH值影响色素炭黑的分散性,并影响涂膜表面的光泽和流平。碳黑粒子表面的极性,特别是氧化后的炭黑极性增加(虽然增加了分散性),吸湿性也大大增加,会影响粉末涂料的储存稳定性。色素炭黑的分类和粒径规定及炭黑对涂料性能的影响见表见表4-3和表4-4及表4--中色素炉黑MCF低色素炉黑*LCF*由于低色素碳黑的范围过宽,也可以分为两类,即普通色素炉黑(RCF)粒径范围28~40nm;低色素炉黑(LCF)粒径范围41~70nm。表4-4色素炭黑粒径规定表炭黑类型粒径范围/nm黑度指数*表面及范围/(㎡/g)HCC10~14260~1881100~15~27175~150275~115MCF17~27173~150235~100LCF28~70130~6065~20表4-5炭黑对涂料性能的影响一、当粒径减小或表面积增大时黑度增加光的吸收更多,反射更少,使人觉得更黑粘度增加基料需要量较多,