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高色素炭黑  碳黑

[ 作者:佚名 | 转贴自:本站原创 | 点击数:2476 | 更新时间:2016-3-16 14:08:28 | 文章录入:admin ]
化学性质
炭黑的生产工艺不同,则表面的化学性能也有差别。大多数炭黑的真实表面积大于由粒径计算出的几何表面积。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。
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。在炉黑中可检测到吡喃酮结构,这种结构决定了炉黑的碱性性质。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。另外由于炭黑的表面积较大,容易吸附挥发份环境中的水分,所以炭黑在运输,贮存及使用过程中要特别注意吸湿问题。
大部分都是探讨导电粒子接触的几何学研究。该理论认为,炭黑填充量越大,处于分散状态的炭黑粒子或炭黑粒子集合体密度也越大,粒子间的平均距离越小,相互接触的几率越高,炭黑粒子或炭黑粒子集合体形成的导电通路也越多。不同极性的高聚物与炭黑组成共混体系的极性越大,炭黑临界体积分数就越大,意味着体系的导电性下降,因为炭黑表面含有很强的极性基团,基体极性大,作用增强,这时强度增加,却妨碍导电粒子自身的凝集,以致导电性差。但是在多组分基体树脂与炭黑组成的共混体系中,由于不同基体的极性不同,填充炭黑会产生偏析现象,这时导电性能取决于炭黑粒子在偏析相中的浓度和分布状态,还取决于偏析相高聚物所占比例。

碳黑黑度

黑度是指炭黑所具有的黑色呈现强度。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。黑度除了受炭黑内部的光吸收外,也受由于粒子表面几何机构的影响而产生了具有增亮效应的光散射,这会降低黑度。随着粒径的减小,光散射程度降低。只有对于很细的炭黑,提高炭黑的浓度才能提高黑度,对于粗大的炭黑,具支配因素的光散射程度因炭黑数增加而提高,黑度反而相应降低。

碳黑着色强度

着色强度可以理解为抵消白色颜料增白能力的效果。着色强度也是随着原生粒子的粒径减小和结构的减小而提高。

碳黑色调

“炭黑粒子”的光散射程度,随着粒径的减小而降低,除了影响增光效应,也影响色调,原因如下: 当可将光穿过一主色为黑色的着色层时,短波的蓝光比长波的红光的散射效应更强烈。炭黑越细,这种效应越显著。红光成分由于散射损失较小,因此进入着色层的深度大一些。蓝光总体散射强烈,在相反方向,即后方的散射也强烈,于是又从着色层中反射出来。当观察反射过程时,经细炭黑着色的出现蓝色色调,会给人黑度更高的感觉。如果炭黑粗大,则相应地呈现棕色色调。当观察透射过程时,相同的着色层(不完全透明的薄膜)的色调关系正好相反,随着粒径的减小,散射较强的蓝光穿过着色层的深度较小,即蓝光穿过着色层至另一面成分较少,从另一面穿出来。因此,由于在观察的那一面缺少蓝光成分,着色层在透射过程中观察时,便呈现棕色色调。当以钛白粉调灰(灰色色调)时的情形,与在透射过程中观察主色的着色状况相似,光线在含有黑色颜料塑料片中的白颜料中来回散射,越小粒径的炭黑,会使可见光内蓝光的散射越强,因此较多其余的红光部分便透射过来,呈现出带黄色色调的灰色,相反地,如着色时用粗粒径的炭黑,尤其是较为粗大的灯黑,则会得到带蓝色色调的灰色。

碳黑分散性

颜料黑越细,炭黑聚集体之间接触点便越多,结果它们之间内聚力越强,当把颜料黑掺入料,即开始进行始炭黑均匀分布时,则对分散要作的功便大,以把炭黑粒子分隔开来,最终达到最高的黑度和着色。与高结构炭黑相比,低结构炭黑较有可能达到高的浓度,但在分散过程中却因此需要较大分散力。炭黑的分散性能受结构程度的影响,由于高结构炭黑具有良好的分散性能,所以其着色强度也就自然较强。
在使用粉状炭黑时,会出现分散及令人头疼的灰尘问题,因此,可使用母粒或浆状物。
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,炭黑制剂是有其价值的。

碳黑光稳定性

光会使塑料老化,尤其是阳光中的紫外线会加速塑料的老化。在配合运用有机紫外光吸收剂和抗氧化剂可使寿命延长。然而颜料黑仍然被认为是最好的紫外线稳定剂。
颜料黑作为紫外光吸收剂,主要用作延长塑料制品在户外使用寿命。
浓度为0.5%的小粒径炭黑(20 nm)与2%的相对粗粒径的炭黑(95 nm)差不多具有同样的光保护作用。

碳黑食品接触

所有涉及到食品卫生法规定的日用品的着色颜料,包括颜料必须符合规定的纯净标准。首先,这些标准规定了一般颜料它的重金属的含量,其组分在0.1N盐酸中的溶解度(和胃液的酸度一样),以及规定芳香氨的含量。而后,特别制定了关于炭黑的纯净标准,而这一标准因国家而不同。
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