德固赛炭黑介绍

F 251
FW 200
SB 6
SB 6
75.3
86.8
73.9
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润湿剂对黑度和色相的影响
FW 285, 聚氨酯分散液
My
350 300 250 200 150 100
50 0
*Hydropalat
dM (x10) My
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影响碳黑稳定性的因素
碳黑特性
原生粒径 表面处理
特黑 6, 5 特黑 4, 4A
高色素气黑，有很高的蓝相 普通色素气黑，易于分散
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用于涂料工业的未氧化气黑
气黑
FW 285, FW 1
高色素气黑，应用于水性涂料
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
表面氧化处理后
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表面氧化基团对pH值的影响
HO O
HO O O O
OOOO
羧基
OH
苯酚
内酯
O
醌基
酸酐
醚
酸
碱
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表面氧化基团对pH值的影响
炉法碳黑 •大多数是醌基 •pH值大约为9
气法碳黑 •大多数是羧基 •pH值大约为4
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氧化后碳黑孔隙度的增加
Page | 26
My
273
272
271
270
269
268
267
266
265
1
2
3
4
5
6
7
珠磨次数
雾影
60 50 40 30 20 10 0
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树脂对黑度和色相的影响
MY, dM
350
F 310
300
250
200
150
FW 200
100
50
0 Gloss 20 : 81.8
醇酸氨基烤漆
蓝相
F 251
F 310
结构
因素
树脂体系
溶剂和助剂
分散
润湿性 极性 溶剂型 水性
分散剂 溶剂
研磨浆粘度
研磨浆碳黑浓度
研磨设备 研磨介质 研磨时间
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分散条件对碳黑性能的影响
好 较高 较低 较高 蓝相
好 细
分散条件
20o 光泽 雾影
黑度 MY 色相
储存稳定性 研磨细度
差 较低 较高 较低 红相 差 粗
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用于涂料工业的炉黑
炉黑
特黑 100 Printex G
Printex 200
Printex L, L6, XE2
调色用, 防止浮色 易于分散 调色用
专用于电泳漆
导电碳黑.
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用于涂料工业的灯黑
Lamp Black 101 调色黑
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谢谢大家的参与！
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碳黑的生产工艺---气黑
• 德固赛在 1935独创的生产工艺 • 碳氢化合物的不完全燃烧 • 敞开的反应设备, 表面氧化程度高 4-6% • 平均原生粒径在 10-30 nm
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碳黑的生产工艺---炉黑
• 最重要的碳黑生产工艺 • 碳氢化合物的不完全燃烧 • 密封式反应设备, 碳黑表面氧化度不高 1-2% • 平均原生粒径在 10-80 nm • 碳黑的结构可以调整
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碳黑结构对涂料的影响
高结构
较低 红相 较低 蓝相 较容易 较高 较低
主色
黑度
色相
调色
着色力
色相 分散性
粘度
碳黑添加量
低结构
较高 蓝相 较高 红相 较难 较低 较高
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碳黑结构对分散性的影响
低结构 ☞ 聚集体之间的距离较小 ☞ 较强的作用力
较难分散
高结构 ☞ 聚集体之间的距离较大 ☞ 较弱的作用力
碳黑的分散工艺
1. 研磨浆 预分散
➢ 把碳黑润湿于树脂中
研磨 ➢ 分散和稳定碳黑 ➢ 需要高剪切力的研磨设备把碳黑的附集体分散. 例如 沙磨, 珠磨,
球磨
2. 调漆 加入其余的树脂，溶剂和助剂 (只需搅拌)
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用于涂料工业的氧化气黑
氧化气黑
FW 200, FW 2
高色素气黑，最高黑度和蓝相
269
13
13
FW200 FW 1
17
SS 6
17
°
S 170
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氧化处理对涂料粘度的影响
碳黑浓度: 30 %
粘度， 厘泊 1000
870
800
600
400
300
200
0 Printex G
Specialblack 100
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色素碳黑特性对涂料的影响
平均原生粒径 表面化学 结构
光泽保持率—佛罗里达12-24个月曝晒
Reflectometer Value
100
90 80
70 12 m
60
50
24 m
40
30 20
10 0 FW 200
12 m 24 m
FW 2
12 m 24 m
SS 6
12 m 24 m
USA I
12 m 24 m
12 m
12 m 24 m
24 m
Japan I
USA III
USA II
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Gloss loss, %
光泽的损失--- 42 天ADF测试
(5% pigment black as against Lioptal A 453)
20 15 10
5 0
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Haze
雾影的增加 42 天 ADF 测试
(5% pigment black as against Lioptal A 453)
FW2
Particle size
Tinting strength
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原生粒径对分散性的影响
较高 较难
较难
相同的体积下
表面积 润湿 分散
较低 较容易
较容易
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色素碳黑的特性对涂料的影响
平均原生粒径 表面化学 结构
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表面氧化对涂料的影响
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较容易分散
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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
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碳黑浓度对黑度和色相的影响
FW285，水性体系
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分散时间对黑度和雾影的影响
醇酸氨基烤漆 特黑 6
My 黑度值
275
274
雾影
Grey
White
10
100
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黑度值My 和色相值dM的定义
黑度值得定义 My = 100 log (100/Y)
色相值的定义 dM = 100 (log Xn/X - log Zn/Z)
蓝相 红相
dM > 0 dM < 0
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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
不同供应形式碳黑的差异
粉状碳黑 珠状碳黑-干法
优点
较容易分散
较少粉尘 倾注密度高 好的流动性
缺点 粉尘较大 倾注密度低 差的流动性 较难分散
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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
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色素碳黑特性对涂料的影响
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碳黑的生产工艺---灯黑
• 最古老的碳黑生产工艺 • 碳氢化合物的不完全燃烧 • 很宽的粒径分布 • 平均原生粒径在 30-200 nm • 很大的碳黑粒径
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不同碳黑生产工艺碳黑的粒径分布图
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碳黑的供应形式
粉状碳黑
珠状碳黑-干法
珠状碳黑-湿法
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涂料表面的TEM图像
(醇酸氨基烤漆，5%碳黑含量)
未氧化处理的碳黑 Color Black S170 (17nm)
氧化处理的碳黑 Special Black 6 (17nm)
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Baidu Nhomakorabea 氧化处理对光泽和黑度的影响
粒径
黑度 MY值
20°光泽
Gloss 20°
86
70
80
40
328
282
297
250 200 150 100
50 0
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US A 4
USA 3
4 U
PrintSexS
US A 2
1 1
Japan
US A
SS 6
FW 200
FW 1
FW 2
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
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平均原生粒径
表面化学 结构
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不同颜料的平均粒径大小 比较
酞氰蓝 钛白粉
LB 101 FW 200
汉沙黄
氧化铁红
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原生粒径对碳黑性能的影响
100 nm 100 纳米
较低 红相
较弱 蓝相 较容易 较低 较高
主色
黑度 色相
调色
着色力 色相
分散性
吸油量
颜料添加量
10 nm 10 纳米
色素碳黑的介绍
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
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无机黑的种类
Page | 3
色素碳黑的TEM 图片
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黑度值和光反射率的关系
黑度值 My
400 300
200
Black
100
0
0,01
0,1
1
光反射率%
较高 蓝相
较强 红相 较困难 较高 较低
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原生粒径对黑度的影响
(醇酸氨基烤漆, 5% 碳黑基于树脂固含)
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原生粒径对着色力的影响
粒径, nm
120
110
101
100
相对着色力, %
95nm
80
65
60
50nm
40
25nm
30
13nm
20
0 Colour Black Special Black 4 Special Black 100 Lamp Black 101