炭黑的用途
一、炭黑的主要作用:补强
炭黑是橡胶工业不可缺少的原材料。炭黑约有94%用于橡胶制品,橡胶制品种类繁多,使用条件和性能要求各异,主要产品有胶管、橡胶减震制品、橡胶密封制品、胶辊、导电或防静电橡胶制品、硬质橡胶以及胶鞋等几大类产品,而每类橡胶制品又根据用途、使用条件而细化为若干品种。
炭黑在橡胶制品中作为重要补强剂,它可以改善轮胎的磨耗性能,提高了胶料的拉伸强度和撕裂强度等。在橡胶用炭黑中,75%左右的炭黑被制造成轮胎,其余的用来制作胶管、胶带等。
二、炭黑的主要作用:着色
炭黑可以在油墨、油漆、涂料、塑料等制品中作着色颜料用,并且炭黑主要用于黑色颜料、油墨、涂料中,还可以在塑料中可以起到防紫外线老化、导电等作用。而且主要是用色素炭黑,因为色素炭黑的黑度、色相等比普通炭黑要强了许多。
三、炭黑的主要作用:导电
炭黑是一种半导体材料,常用电导率或它的倒数电阻率表示它的电性能。炭黑的导电性与其微观结构、粒径大小、结构、表面性质等密切相关。主要是用导电炭黑,导电炭黑主要有两种作用,一是做防静电产品,二是做成导电产品。
防静电产品:导电发泡管,充电辊,静电消除器,防静电输送带,防静电胶板,医用橡胶制品,抗静电鞋底等。
导电产品:电缆屏蔽料,面状发热体,导电薄膜,弹性电极,矿用塑料管,矿用导风筒等。
此外,炭黑还用于合成革、印染、火药等方面有着重要作用。
你是想问炭黑在涂料里面的作用吧?
炭黑在涂料里面当然主要是调色用哦,用在黑色涂料里面,炭黑是黑色涂料最好的原料,经过碾磨后可以直接用作黑色染料,水性油墨等。另外炭色还具防紫外线的作用,防老化的作用等
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(全自动F-Sorb2400比表面积分析仪BET法测试),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。可作黑色染料,用于制造中国墨、油墨、油漆等,也用于做橡胶的补强剂。
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的密度也越大,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。
油墨涂料行业的应用:
油墨所用碳黑主要是槽法(CHANNEL)碳黑和炉法碳黑,其中炉法是主要的生产方法,黑度高,价廉,级数多,不过其表面活性低,要进行表面处理(表面氧化)以提高表面活性。槽法碳黑,用在油墨中是最好的,因其表面活性高,亮度也高。但又因其产能低,价格相对较高。在所有的颜料当中,碳黑是最难磨的,因些选择上也是有相当难度的。碳黑的主要技术指标:比表面积,比表面积越大黑度越高,易浸润、易分散但易聚集,;粒径,粒径小,比表面积大,越黑但易显红相,粒径大则易分散显兰相;吸收值(DBP吸收值),其值高则碳黑结构高,粘度高,着色力低,光泽度低;着色力,是表示碳黑染色白体的能力;挥发分,是碳黑表面吸附含氧官能团(羟基、酯基、羧基等)的含量,它是碳黑表面化学性质的表现,和PH值有相关性,表面处理程度高的其憎水性增强,吸潮性降低;PH值,一般炉法碳黑呈碱性,只有经过表面处理后其值才在3~5之间且挥发分较高。筛选碳黑,要从整个油墨系统着手,即哪几个指标是起决定作用的,综合考虑,以达到最佳效果。国外碳黑厂商有美国卡博特(cabot)、德国德固塞(dugussu),日本的三菱,日本的DIC等;国内有上海焦化、辽宁抚顺和丹东、河南奇昌、天津大港、福建南平等。一体机油墨要求细度很小,10um以下的细度,色相显红棕色相,需加入兰颜料以补色,达到从肉眼看更黑更柔和的感觉。一般加入碳黑量7%左右的酞菁蓝。红色颜料主要是选金光红、大红等。红色颜料的吸潮性很高,在使用中要注意这点,吸潮饱和的油墨光泽度很低,表面暗淡。
建筑涂料常用的白色颜料有钛白、氧化锌、锌钡白等。钛白(二氧化钛)是一种广泛使用、无毒、稳定的颜料,有两种晶型存在,即金红石型和锐钛型。前者较后者折射率高,耐光性强、稳定性好,适用于作外墙涂料。后者只适用于内墙涂料。氧化锌俗称锌白,具有活性,在碱性涂料中,有时会使涂料增稠,使用时要特别注意。氧化锌具有一定的防霉效果。锌钡白俗称立德粉,是硫化锌与硫酸钡的共沉淀产品。由于经日光长久曝晒易变色、耐候性不好、易脱粉,只适用于内墙涂料,不宜用于外墙涂料。
2、颜料
在建筑涂料中常用的颜料有氧化铁黄、耐晒黄。氧化铁黄简称铁黄,是针状含水化合物,带有不同的色相,耐光性、耐碱性优异,遮盖力强,着色力好,但耐酸性差。是建筑涂料中最常用的颜料。耐晒黄又称汉沙黄,具有较好的耐光、耐热性能。
3、蓝色颜料
在建筑涂料中常用的蓝色颜料有酞菁蓝、群青。酞菁蓝有优良的耐热、耐光、耐酸碱性能,遮盖力及着色力都较强,色彩鲜艳,性能全面,是建筑涂料中最常用的蓝色有机颜料。群青又称云青或泽蓝,是一种半透明的蓝色颜料;耐碱、耐光性及耐候性好,但着色力及遮盖力较弱,很少单独作为着色颜料使用,常用在建筑涂料中除去白涂料中的黄相。所谓“提蓝”,即使白色涂料带有蓝色色光,产生一种洁白的效应。
4、绿色颜料
在建筑涂料中常用的绿色颜料有酞菁绿、氧化铬绿等。酞菁绿有优异的耐光、耐热、耐溶剂性,使用较为安全、方便。但由于价格较贵,在建筑涂料中用量不大。氧化铬绿是一种耐光、耐碱性好且耐高温的无机颜料,但色泽不光亮,着色力不理想,质地硬不易分散,使用时应特别注意避免由于分散不好而造成的发花现象。氧化铬绿是外墙涂料较常用的绿色颜料。
5、红色颜料
在建筑涂料中常用的红色颜料为氧化铁红(简称铁红),有天然的和合成的两种。铁红具有优良的遮盖力及着色力,耐碱性、耐光性好,是内外墙涂料最常用的的红色颜料,但其色相不够鲜艳。对于装饰性较强、要求鲜艳红色的部位(如红房顶、红围边等),需用其他特殊的红色颜料。
6、黑色颜料
在建筑涂料中常用的黑色颜料为炭黑。炭黑的品种很多,一般建筑涂料用的炭黑是色素炭黑(又称着色炭黑)。炭黑的着色力及遮盖力好,通常用量较少,只起调色作用。另有铁黑也被常使用。