炭黑色相
碳黑的介绍
未氧化处理的碳黑 Color Black S170 (17nm)
氧化处理的碳黑 Special Black 6 (17nm)
Page | 27
氧化处理对光泽和黑度的影响
粒径
黑度 MY值
20°光泽 °
Gloss 20°
70 40
86 80
328
13 13
282
17
297 17
°
269
FW200
FW 1
● S 170, S 160
中色素气黑
● Printex U, Printex V, Printex 140 V
普通色素气黑，易于分散 普通色素气黑，
Page | 46
用于涂料工业的炉黑
炉黑
● 特黑 100 ● Printex G 调色用, 调色用 防止浮色 易于分散 调色用
● Printex 200
优点
缺点 粉尘较大
粉状碳黑
较容易分散
倾注密度低 差的流动性
较少粉尘 珠状碳黑-干法 倾注密度高 好的流动性 较难分散
Page | 13
议程
色素炭黑一般介绍 色素碳黑的生产工艺 色素碳黑的特性对涂料的影响 其它影响碳黑性能的因素 色素碳黑的推荐
Page | 14
色素碳黑特性对涂料的影响
平均原生粒径
雾影
My
50 40 30
My 黑度值
雾影 雾影 雾影 雾影
20 10 0
1
2
3
4
5
6
7
Page | 35
珠磨次数
树脂对黑度和色相的影响
醇酸氨基烤漆
MY, dM
蓝相
F 310 F 251 F 310 F 251
炭黑的理化性质
炭黑的理化性质
炭黑是一种结构精密、表面平滑、密度大的黑色粉末，是石墨的一种形态，它是由高温下碳烟灰经高温热处理而成，可以有效地吸收光，因此在涂料、橡胶、塑料等行业经常使用它。
炭黑的理化性质是它的最大特点，它在不同的温度下有不同的物理性质，比如在室温下，可以表现出优异的黑色色度，而在高温下，炭黑的密度增加，其光学性能也会有所改善；在低温下，炭黑的密度减少，但它的光学性能却不会受到影响。
另外，炭黑还具有优异的耐热性，其热稳定性可以达到800℃以上，而且它的抗氧化性也很强，可以有效防止外界的
氧化作用，并且它的抗拉伸强度也很高，可以有效抵抗外界的压力。
最后，炭黑还具有优异的电学性能，它的电阻率比其他热塑性材料要低得多，可以有效抵抗高压电场的作用，而且它具有良好的隔热性，可以有效降低外界的热量传递，是一种非常理想的隔热材料。
总之，炭黑是一种理想的热塑性材料，具有优异的理化性质，在涂料、橡胶、塑料等行业中经常使用，可以提高制品的性能，发挥重要作用。
什么是炭黑？橡胶用炭黑详解
什么是炭黑？橡胶用炭黑详解展开全文什么是炭黑？炭黑（也称碳黑）是由烃类化合物（液态或气态）经过不完全燃烧或热裂解形成的近似于球体的胶体粒子，以聚集体形式存在，表观呈纯黑色粉状或者粒状。
产品的粒径、结构和表面活性根据原料、制造方法和生产工艺的不同而有很大差异。
炭黑的主要成分是碳，同时包含微量氢、氧、灰份和水份。
炭黑的历史是什么？炭黑的历史由来已久，中国是世界上最早发现并生产炭黑的国家，距今已有三千多年的历史。
最开始炭黑这种物质只用于制墨。
随着工业的快速发展，炭黑也被应用到其他的领域当中，同时也在不断改善炭黑的生产技术。
从20世纪50年代初，先后成功研发了槽法炭黑、滚筒法炭黑、混气炭黑和气炉法炭黑，炭黑的生产技术越来越成熟，近年来更是得到了飞跃的发展。
我国古代就在炭黑的提取技术上有了不小的成就，制墨工艺更是为世界文化做出了贡献。
国外炭黑的制造，是由我国传入日本、东方各国，然后传到希腊、罗马，最后传入欧洲的。
我国的炭黑产量一直居于世界先进水平，基本满足了各个行业的需求，还出口日本、韩国、东南亚等国。
我们更是吸取国外的先进技术，增加了炭黑的品种，在质量和环保问题上都取得了突破。
随着各种技术的不断完善，目前的炭黑品种主要有导电炭黑、橡胶炭黑、色素炭黑、乙炔炭黑、喷雾炭黑、水泥砂浆炭黑、热裂解炭黑、半补强炭黑以及特种炭黑，这些炭黑的特性各不相同，所应用到的领域也不同。
炭黑的作用有哪些？主要用作橡胶的补强剂和填料，其消耗量约为橡胶消耗量的一半，橡胶用炭黑占炭黑总量的94％，其中约60％用于轮胎制造。
此外，也用作油墨、涂料和塑料的着色剂以及塑料制品的紫外光屏蔽剂。
许多其他制品，如电极、干电池、电阻器、炸药、化妆品及抛光膏中，也是重要的助剂。
橡胶用炭黑如轮胎行业，橡胶密封件，减震件等等，橡胶制品中配合一定量的炭黑可以起到补强和填充作用以改善橡胶制品的性能。
炭黑的性能指标有哪些？1. 粒径炭黑的粒径是表示碳黑原生粒径，它是通过电子显微镜测试的，是一定颗数粒径的平均值。
炭黑分散不良导致的主要后果
炭黑分散不良导致的主要后果
分散炭黑的目的是使炭黑在载体中处于一种胶体的分布状态，这种分布程度会直接影响到制品的色相、黑度和遮盖力。
炭黑的分散主要受制于三个因素：炭黑本身的特性;载体或分散介质的类型;所使用的分散设备类型。
在使用炭黑着色时，如果炭黑分散不良会导致以下方面的后果：
颜色强度不稳定；
色泽不好；
出现条纹；
挤出机的过滤筛网被堵塞；
在挤出加工吹朔薄膜时，未破碎的炭黑附聚物引起膜泡撕裂；
引起单丝和扁丝断裂；
由于制品表面的不均匀性引起的印刷问题；
引起制品机械强度降低(缺口效应)；
由于颜色包覆不良而导致耐磨性下降。
中和润颜料。
什么是炭黑
什么是炭黑炭黑，一种无定形碳，轻、松而极细的黑色粉末，比表面积非常大，范围从10-3000m2/g，是有机物（天然气、重油、燃料油等）在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。
比重1.8-2.1 由天然气制成的称“气黑”，由油类制成的称“灯黑”，由乙炔制成的称“乙炔黑”。
此外还有“槽黑”“炉黑”。
按炭黑性能区分有“补强炭黑”、“导电炭黑”、“耐磨炭黑”等。
一、黑度与粒径黑度直接与炭黑的粒径相关，粒径越小，比表面积愈大，炭黑的黑度越高。
这是因为尽管原生粒子已熔合成原生聚集体，但是其比表仍能起作用，原生粒子细，则凝聚体的比表面积越大。
所显现的颜色更黑，防紫外线作用更佳。
由于细粒子炭黑的吸光率比粗粒子炭黑的更高，所以着色力更强。
但是当粒径减小时，由于蓝光被优先吸收，为此色调变成棕相。
细微原生粒子赋予炭黑更大的比表面积，同时增加分散难度，一般通过表面处理可调整润湿性和改善分散性。
二、结构炭黑粒子不仅以原生粒子形式存在，而且在生产熔结成凝聚体。
这种凝聚体是由原生粒子经化学键结合。
在凝聚过程中，由大量链枝的原生凝聚体构成的炭黑称为高结构炭黑。
而原生凝聚体由较少链枝原生粒子组成的炭黑，则称为低结构炭黑。
炭黑的结构即炭黑聚集体的形态，一般链枝越多越密其结构越高，反之则结构越低。
三、表面化学性炭黑的生产方法不同其表面化学性能各异。
炭黑表面具有不同的含氧官能团（如羧基、内脂基、酚基、羰基等）。
一般含氧官能团高的炭黑，挥发份高，其色调可调性能好，其流动度也较高。
炭黑样品加热至825±25oC后以百份重量损失表示炭黑挥发份。
炭黑含氧基因越多，挥发份也越大。
四、吸湿性和密度炭黑是一种表面积大的物质，因此有一定的吸湿性。
中炭黑的吸湿量主要由表面积大小来决定。
可加强措施，尤其在包装、贮存和运输的过程采取办法以减少产品的吸湿性。
因为水分（吸湿量）过高会对加工过程带来麻烦，所以要求对某些品种炭黑有特殊包装。
炭黑在塑料行业中的应用一、着色用炭黑色素炭黑一般都能较好的给塑料着色，可根据着色特性或物化性能选用色素炭黑，着色用炭黑的品种的选择基本上都是随成品必须达到的黑度而定。
炭黑的基本常识
炭黑的基本常识一，什么是炭黑产品分册：“碳黑是碳（主要为石油衍生物）经过不完全燃烧形成的精细粉末状的准石墨结构物质，表观呈纯黑色粉或者粒状。
碳黑（无机颜料）不溶于水；有酸碱性之分，燃烧后产生二氧化碳。
碳黑的主要成分是碳，同时包含微量氢，氧，硫（含硫量），灰份（灰分），焦油（甲苯透光率）和水份（加热减量）。
”为了准确把握这一概念，可参看下图和所附电镜照片：碳元素——→准石墨结构——→聚集体——→附聚体——→粒状炭黑（原粉）生（一次结构）（二次结构）←（纳米 nm ）∣（微米μm ）→依靠范德华力（分子间作用力），一次结构的炭黑聚集体会附聚成附聚体（又称二次结构）。
在涂料、油墨或塑胶中，在外力的作用下，炭黑的二次结构变成一次结构，分布在体系中。
而粒状炭黑是为了满足储存、运输、防止污染的需要，经过湿法或干法造粒而生成的粒径更大的炭黑颗粒。
二．什么是颜料碳黑据2005年统计数据显示，碳黑的全球年产量接近800万吨，其中90%以上为橡胶碳黑，用于橡胶补强用途和汽车轮胎；只有大约10%作为色素用于油墨，塑胶和涂料，称为颜料碳黑（pigment carbon black），色素碳黑(coloring carbon black)或者特种碳黑(special carbon black)。
最稳定的颜料：有很好的耐热性，耐化学性和耐光性。
三．碳黑的用途炭黑具有优良的着色(coloring)、导电(conductive)或抗静电(antistatic)以及紫外线吸收(UV absorption)的功能，因此炭黑可以作为橡胶(rubber) ，轮胎（tyre）等工业中的填充剂，涂料、油墨、塑料、化纤、皮革等工业的着色剂，以及导电剂、抗静电剂、紫外光屏蔽剂等被广泛应用。
四，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。
我们正在使用的是最重要也是最常用的生产工艺--炉法和气法。
所谓炉法(油炉法和气炉法)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。
炭黑及其种类
一、黑度、着色强度和粒径的关系黑度是炭黑的重要指标，需要更多的研究和注意。
虽然结构和表面性质对提高的黑度有重要的作用，但与黑度和着色强度相关的最重要因素是平均粒径。
对于含有炭黑的分散体，从光源发出的大部份光均被吸收，而只有很少的一点反射到感光元件被记录下来，因此不可能有效的利用比色计来对黑度进行分级。
实验室中对黑度的测量多数采用目测法，在完全黑暗处用强光照射湿薄膜，在两块黑样板之间观察出的最小不同定为一个黑度指数。
炭黑的颗粒越细，吸收的光越多，感觉颜色会更黑；颗粒较粗的炭黑反射的光多，使观察者感觉黑色较少一点。
在涂料中，着色强度表示颜料的颜色强度和覆盖力，炭黑的着色强度与粒径的关系和黑度随粒径的转变趋势相同。
炭黑颜料的最大问题是和白色颜料在一路利用，白色颜料和的粒径不同过于差异，较小的炭黑粒子被较大的白色颜料粒子遮盖，出现一种“包藏”效应。
从流变性的角度考虑，利用不同炭黑所需要的涂料基料量亦有不同，表4-3给出了为考察流变性而选用的炭黑的性质。
表3为考察流变性而选用的炭黑的性质二、分散度和观念在任何一种体系中，若是炭黑的分散程度适当，则其原始性质、表面积、结构和表面化学，都对所需要的性能有影响，所以在整个操作方式中，取得必需的分散度超级重要。
与大多数其它商业颜料相较，炭黑的颗粒超级细小，取得良好的分散体较为困难。
由于粒径超级小，炭黑颜料的颗粒间存在较大的吸引力，趋向于形成或紧或松的团聚体，所以为达到适当的颜料分散程度，需要必然的处置方式，包括基料团聚体的解聚(润湿、分散)和分散体的稳定(静电稳定和空间位阻)。
为了实现颜料颗粒的良好分散，必需要在炭黑表面替换出已吸附的杂质(包括空气、气体或水分)，提供足够的机械能去拆散颜料结块，和使颜料颗粒的表面暴露在聚合物中，从而维持必要的颜料颗粒的永久分离。
比起其它大部份颜料，炭黑的分散需要高得多的机械能。
粗一点的炭黑(平均粒径> 33 nm)较易分散，颗粒变细时，分散的困难程度随着细度的增加而增加。
Pigment black basic颜料炭黑基本知识
炭黑的原生粒子，聚集体和附聚体
Primary Particle, aggregate and agglomerate
Definition 定义
■ Primary Particle
原生粒子
■ Aggregate 聚集体
Fused primary particles
Primary structure – unbreakable
• 密封式反应设备, 炭黑表面氧化度不高 1-2%
Closed production system，Basic oxides formed on Carbon Black surface (pH ~8-9)
• 平均原生粒径在 10-100 nm
Average primary particle size 10 -100 nm
•平均原生粒径在10-30nm,表面氧化程度较高（4-6%）
Small particle size(10~30nm) and much functional group on CB surface(4-6%)
炭黑原生粒径与结构
Particle & Structure Range
15
炭黑表面的化学基团
议程
Table of Contents
• 欧励隆简介
Orion introduction
• 色素炭黑一般介绍
General Information
• 色素炭黑的生产工艺
Production Process
• 色素炭黑的属性对涂料的影响
Influence of the properties
of CBP on coating performance
•
低细度 Lower Fineness of Grind
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
炭黑的蓝相与红相
在炭黑的生产业或者色素炭黑加工业有着一群高技术的工程师，从事类行业的人群对炭黑的色相变化都有着较深的体会。
炭黑的颜色毋庸置疑都是黑色的，但是在色素炭黑行业，各种不同的产品经过仔细的观察和辨别，颜色上面也会有不同的变化。
特别在炭黑的实际应用中，有用户会谈到蓝相炭黑、红相炭黑，那么这些现象与炭黑的哪些特性有关呢？一般来说，色素炭黑的黑度与其自身的原始粒径的大小，有着最为直接的关系，原始粒径越小，其自身的黑度也就越高，红相就会越明显，在实际的使用中对研磨设备的要求越高；粒径较大的炭黑产品，相对来说就会显出比较好的蓝相，但是其自身的黑度却不如前者。
黑色的产生是所有的阳光都被吸收了，没有反射光的视觉表现。
同时，我们知道，很小的颗粒能反射很少的光。
在物理学上，波长和颗粒尺寸有一定关系。
对于黑色颜料，意味着炭黑颗粒在最终涂层中的颗粒分布情况，决定了那一部分波长的光线，会被反射得更好更快。
相应的，黑色涂料就会显示出蓝相、红相或棕相。
听DEGUSSA的讲义里谈到过，关于蓝相/红相炭黑的原理。
炭黑的色相分为反射和散射色，和透射色，其中反射和散射色相同，后面只谈散射色。
纯炭黑我们观察的是散射色，加白或银粉冲淡表现的是透射色，两者互为补色（即对顶色），正好相反。
如一般纯色看起来蓝相的，冲淡后反而红相；而低色素炭黑（黑度低）纯色偏红黄相，冲淡则蓝相。
因此，说红相/蓝相黑不妨加上点说明，以免搞混了。
道理一说就明白的，炭黑粒子大小不同，散射和透射的色光也不同，越细的偏向散射蓝光，反之越粗的，更多地散射红黄光。
透射光正好相反（至于为什么会相反，光线在行进过程中一部分被散射掉了，剩下继续前进的自然呈现对顶色），其实所有透明色都符合这个原理，只是炭黑是非彩色，更易观察到。
如纳米级钛白粉，粒径细了，纯色看起来也带蓝光，银粉冲淡反射面（反射的正是钛白的透射光）则呈金黄相（所以要达到好的随角异色效果，也得分散好）。
排除混入其它颜色的影响因素，分散炭黑时，冲淡色越偏红黄相，表明分散粒径越细，纯色往往越蓝相；另外试验中发现黑度不完全与分散粒径相关。
纯色蓝相的，纯色黑度高，适合做纯色或深黑色颜色，冲淡却呈红黄相，要消掉这部分红相就需要加点蓝或蓝紫色抵消，会更容易导致浮色发花；而冲淡蓝相的黑色，纯色黑度不行，属于低色素炭黑，纯色看来也红黄相，因为粒子颗粒更接近钛白粉，容易分散，也不大容易浮色发花，适合于调色用，即使要消掉点蓝相，采用铁红铁黄之类的抵消就可以了，也不易产生分色现象。
特别是在金属闪光漆中，高色素炭黑冲淡后的红黄相很难消掉的，采用蓝紫抵消，正侧光很难控制好。