炭黑基礎(chǔ)知識
炭黑基礎(chǔ)知識
據(jù)記載,我國是世界上最早生產(chǎn)炭黑的國家之一。古時,人們焚燒動植物油和松枝,收集火煙凝結(jié)的黑灰,用來配制墨汁和黑色顏料,這種被稱為“炱”的黑灰就是最早的炭黑。1821年,在北美人們首次以天然氣為原料來生產(chǎn)炭黑,從此炭黑不再是“炱”那么簡單,而是氣態(tài)或液態(tài)碳?xì)浠衔镌诳諝獠蛔愕臈l件下,經(jīng)過不完全燃燒或熱裂解分解產(chǎn)生的無定形碳,是一種疏松、輕質(zhì)、極細(xì)的黑色粉末。隨著人們對大片油氣田陸續(xù)開采,原料的源源不斷的供應(yīng),推動炭黑生產(chǎn)從手工操作進(jìn)入大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)時代。
1912年,人們發(fā)現(xiàn)炭黑對橡膠有補(bǔ)強(qiáng)作用,從此炭黑逐漸成為橡膠工業(yè)不可或缺的原料。世界橡膠工業(yè)原料消耗量中,生膠居第一位,炭黑位居第二位,也就是說炭黑已經(jīng)成為橡膠最大的配合劑。炭黑的消耗量一般占橡膠消耗量的40%~50%,在橡膠配方中,通常每兩份橡膠就要使用一份炭黑。
一、結(jié)構(gòu)
炭黑的結(jié)構(gòu)是以炭黑粒子間聚成鏈狀或葡萄狀的程度來表示的,由聚集體的大小和形態(tài)以及每種聚集體中的顆粒數(shù)組成,稱為高結(jié)構(gòu)炭黑。吸油值常用來表示結(jié)構(gòu),吸油值越大,炭黑的結(jié)構(gòu)越高,易形成空間網(wǎng)絡(luò)通道,不易被破壞。高結(jié)構(gòu)炭黑顆粒細(xì)、網(wǎng)鏈密、比表面積大、單位質(zhì)量顆粒多,有利于在聚合物中形成鏈狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu),其中乙炔炭黑是眾多炭黑品種中的佼佼者。寬粒徑分布的炭黑顆粒比窄粒徑分布的炭黑顆粒更能賦予聚合物導(dǎo)電性能,并用統(tǒng)計(jì)方法解釋了這一現(xiàn)象,對于粒徑分布較寬的炭黑,少量的大直徑顆粒需要由大量較小顆粒來補(bǔ)償,相同平均粒徑分布的炭黑比粒徑分布較窄的炭黑總顆粒更多。
二、形態(tài)
炭黑是由碳組成的,但通常被歸類為無機(jī)顏料。炭黑是烴類在氣相中不完全燃燒或熱裂解形成的黑色粉狀物質(zhì),由于生產(chǎn)工藝不同,通過不同的工藝條件可以得到各種性能不同的產(chǎn)品。
1、炭黑微觀結(jié)構(gòu)
炭黑顆粒具有微晶結(jié)構(gòu),在炭黑中碳原子的排列類似石墨,形成六角形平面,通常3~5個這樣的層形成一個微晶。由于炭黑微晶各石墨層中碳原子排列有序,相鄰層間碳原子排列無序,故又稱準(zhǔn)石墨晶體。
2、炭黑粒徑
顏料炭黑的顆粒細(xì)度可低至5納米,一般來說炭黑顆粒不是孤立存在的,而是多個顆粒通過碳晶層相互穿插形成鏈狀支路,通過不同的生產(chǎn)工藝可以得到粒徑范圍較廣的炭黑顆粒,燈黑產(chǎn)工藝得到的產(chǎn)品相對粗糙,而氣體黑產(chǎn)工藝得到的產(chǎn)品精細(xì)。爐黑生產(chǎn)工藝可以獲得幾乎所有粒徑范圍的炭黑,同一品種炭黑的粒徑并不完全相同,會呈現(xiàn)出一個粒徑分布的范圍。一般來說,顆粒較細(xì)的品種,其粒徑分布較窄。
三、主要化學(xué)性質(zhì)
炭黑的生產(chǎn)工藝不同,會導(dǎo)致其表面化學(xué)性質(zhì)不同。大多數(shù)炭黑的真實(shí)比表面積大于由粒徑計(jì)算的幾何比表面積,這是因?yàn)樘亢诒砻嬗泻芏辔⒖?,尤其是粒徑小?5nm的炭黑。據(jù)分析,炭黑表面可檢測到苯酚基、醌基、羧基等基團(tuán),而這些酸性基團(tuán)在氣體黑和氧化爐黑表面的濃度特別高。在爐黑中可以檢測到吡喃酮結(jié)構(gòu),它決定了爐黑的堿性性質(zhì),揮發(fā)分含量可以判斷表面官能團(tuán)的濃度,也可以測量炭黑的極性。此外,由于炭黑比表面積大,在揮發(fā)性環(huán)境中容易吸濕,因此在炭黑的運(yùn)輸、儲存和使用過程中要特別注意防潮。
電粒子接觸的幾何學(xué)研究認(rèn)為,炭黑填充量越大,分散的炭黑顆粒或炭黑顆粒聚集體的密度越大,顆粒間的平均距離越小,相互接觸的概率越高,炭黑顆?;蛱亢陬w粒聚集體形成的導(dǎo)電路徑越多。不同極性聚合物與炭黑組成的共混體系極性越大,炭黑的臨界體積分?jǐn)?shù)越大,意味著共混體系的電導(dǎo)率降低。由于炭黑表面含有強(qiáng)極性基團(tuán),基體極化,功能增強(qiáng),但強(qiáng)度增加,導(dǎo)電粒子卻受阻,導(dǎo)致自凝集,導(dǎo)致導(dǎo)電性差。但在多元基體樹脂與炭黑組成的共混體系中,由于不同基體的極性不同,炭黑填充炭黑會產(chǎn)生偏析。此時電導(dǎo)率取決于偏析相中炭黑顆粒的濃度和分布,也取決于偏析相中聚合物的比例。
【返回上一頁】
最新產(chǎn)品
- 科萊恩HN4G顏料黃150水性裝飾凹版印刷油墨專用偶氮鎳黃顏料
- 巴斯夫高性能涂料顏料Cinquasia Red L4330喹吖啶酮顏料紅
- 歐勵隆食品級炭黑粉PRINTEX F80過FDA高純度爐黑
- 巴斯夫分散劑4703高效油墨分散劑埃夫卡EFKA PX 4703
- 潤巴金屬絡(luò)合染料Ranbar D878高性能藍(lán)相紫色混合染料
- 科萊恩Hostastat HS 1 pills Zn塑料用陰離子抗靜電劑
- 科萊恩Hycite 713多功能鎂鋁水滑石除酸劑和穩(wěn)定劑
- 科萊恩Licomont NaV 101褐煤酸鈉成核劑和潤滑劑
- 科萊恩抗氧劑Hostanox P-EPQ高效亞磷酸酯抗氧劑
- 美國陶氏ENGAGE 8842低密度聚烯烴彈性體抗沖改性劑
- 陶氏尼龍抗沖改性劑FUSABOND N493聚酰胺增韌劑
- 法國阿科瑪LOTADER AX8900功能性聚合物增韌抗沖改性劑
產(chǎn)品列表
金牌供應(yīng)商 品質(zhì)保障
上海精顏化工有限公司
電話:400 006 1223
地址:江蘇昆山綠地大道1555號1棟A座9F(中科創(chuàng)新廣場)
E-mail:513801254@qq.com
最新文章
- 有機(jī)顏料好還是無機(jī)顏料好
- 進(jìn)口顏料和國產(chǎn)顏料的區(qū)別
- PCC集團(tuán)計(jì)劃在的科慕鈦白粉工廠建設(shè)一座新氯堿工廠
- 顏料粒徑的大小與分散性的關(guān)系
- 顏料濃縮色漿的組成、使用與要求解析
- 特殊效果顏料市場增長趨勢與應(yīng)用分析
- 汽車修補(bǔ)漆市場預(yù)計(jì)2032年達(dá)177.9億美元,推動顏料需求增長
- 潤巴P5030E和P4012完美替代高性能酞菁藍(lán)和酞菁綠顏料
- CEPE呼吁歐盟成員國拒絕對中國進(jìn)口鈦白粉征收反傾銷稅
- CHINACOAT中國國際涂料展2024廣州展會邀請函-精顏化工
- IR紅外反射顏料在汽車涂料中的應(yīng)用與挑戰(zhàn)
- 染料與顏料市場預(yù)計(jì)到2032年將達(dá)到634.2億美元
- Cabot公司將提高全球卡博特炭黑產(chǎn)品的價格
- 色粉與色母粒在塑料著色中的優(yōu)缺點(diǎn)及選擇指南
- 使用近紅外反射顏料促進(jìn)塑料包裝的可回收性
- 科萊恩推出不含三聚氰胺的膨脹型涂料阻燃劑
- 顏料在油漆和涂料中的應(yīng)用與最佳實(shí)踐
- 避免水性涂料中顏料和填料浮色發(fā)花的有效方法
- 人類的視覺和感知如何影響我們對顏料顏色的看法
- 什么是丙烯酸顏料?解析其成分、特點(diǎn)和性能指標(biāo)