黑色顏料的應用

1、黑色顏料的應用黑色顏料的應用一、黑度、著色強度和粒徑的關系黑度是炭黑的重要性能指標，需要更多的研究和注意。雖然結構和表面化學性質對提高涂料的黑度有重要的作用，但與黑度和著色強度相關的最重要因素是平均粒徑。對于含有炭黑的分散體，從光源發(fā)出的大部分光均被吸收，而只有很少的一點反射到感光元件被記錄下來，因此不可能有效的使用比色計來對黑度進行分級。實驗室中對黑度的測量大都采用目測法，在完全黑暗處用強光照射濕薄膜，在兩塊黑樣板之間觀察出的最小差異

2、定為一個黑度指數(shù)。炭黑的顆粒越細，吸收的光越多，感覺顏色會更黑；顆粒較粗的炭黑反射的光多，使觀察者感覺黑色較少一點。在涂料工業(yè)中，著色強度表示顏料的顏色強度和覆蓋力，炭黑的著色強度與粒徑的關系和黑度隨粒徑的變化趨勢相同。炭黑顏料的最大問題是和白色顏料在一起使用，白色顏料和黑色顏料的粒徑差別過于懸殊，較小的炭黑粒子被較大的白色顏料粒子遮蓋，出現(xiàn)一種“包藏”效應。從流變性的角度考慮，使用不同炭黑所需要的涂料基料量亦有不同，表43給出了為考察

3、流變性而選用的炭黑的性質。表3為考察流變性而選用的炭黑的性質炭黑種類顆粒直徑(nm)表面積(m2g)DBP值(ml100g)揮發(fā)物(%)槽黑(MCC1)1469514510.5槽黑(MCC3)201561034.8爐黑(MCF2)2782671.0爐黑(LCF4)7028790.4二、分散度和配方觀念在任何一種體系中，如果炭黑的分散程度適當，則其原始性質、表面積、結構以及表面化學，都對所需要的性能有影響，所以在整個操作方法中，獲得必需的

4、分散度非常重要。與大多數(shù)其它商業(yè)顏料相比，炭黑的顆粒非常細小，獲得良好的分散體較為困難。由于粒徑非常小，炭黑顏料的顆粒間存在較大的吸引力，趨向于形成或緊或松的團聚體，所以為達成適當?shù)念伭戏稚⒊潭?，需要一定的處理方法，包括基料團聚體的解聚(潤濕、分散)和分散體的穩(wěn)定(靜電穩(wěn)定和空間位阻)。為了實現(xiàn)顏料顆粒的良好分散，必須要在炭黑表面替換出已吸附的雜質(包括空氣、氣體或水份)，提供足夠的機械能去拆散顏料結塊，以及使使用原料石油天然氣和石油天

5、然氣石油乙炔產(chǎn)率(%)20~651~5025~5530~65951.炭黑(包括槽黑、爐黑和熱裂黑)(1)槽黑槽黑含有80~96%的固定碳，余下的幾乎都是揮發(fā)性的，其粒徑大小處于膠體大小范圍內，從小于20μm起可至65μm。槽黑的顏色隨粒徑的減小而變得更深黑，其表面結構隨周圍碳氧復合物的情形而變化。槽黑以天然氣為主要原料，在1920~1930年到達生產(chǎn)最高峰，但因為天然氣的工業(yè)用途增加，同時價格上漲，并且存在空氣污染的問題，完全控制廢氣排

6、放有困難，所以現(xiàn)在只有極少數(shù)的槽黑工廠存在，生產(chǎn)細粒徑高色素特性的炭黑。用槽法制造炭黑時，通常用熱油的蒸汽預熱天然氣，在間隔均勻的火房中用小火焰在空氣不足的情形下燃燒，火焰碰到移動的冷槽鋼面，炭黑從而得以沉積出。移動槽的寬度約為160mm，平面向下。火嘴用陶器制成，各種特殊的設計可產(chǎn)生不同大小的顆粒。沉積槽鐵上的炭黑被刮刀刮入到盛斗中，再用螺旋運送帶送至燃燒室的底層。空氣通過閘門控制從槽底引入，空氣的停留時間由槽的相對速度和燃燒室溫度決

7、定。槽煙室是矮寬的建筑，通常為303m，其內部有管線、槽鐵和炭黑收集系統(tǒng)，不同品質的炭黑用不同的槽煙室制造。槽黑有許多品級，依顏色而定，有高色度、中等色度和正常色度等，依使用情形而定，油墨用炭黑有長型和短型等。所有品級槽黑的相對密度在1.7到1.95間，槽黑的吸油量非常高，為775~2700g100g，著色力比幾乎所有其它的有色顏料要高很多。以某種標準炭黑的著色力，如特殊的爐黑，作為100%，則槽黑的著色力為140~175%。20世紀2

8、0年代后期引進的粒狀槽黑大大的改善了灰塵情形，并加速了它們的流動和處理。炭黑粒是碳結塊的圓球，大小為1100~110吋，包含千百萬個炭黑顆粒。粒狀的炭黑有小得多的表面積，容易為液體所潤濕，但干燥壓緊的內部核心仍然會使分散度降低。對槽黑而言，很少需要造粒，因為在橡膠配方中需要要有高容積值的碳。制造粒狀炭黑時，使粉狀炭黑在圓錐形旋爐中慢慢的轉動，將少量的液體(通常是水)噴注在顏料表面上，促進結塊，也可以加入已有炭黑顆粒作為引發(fā)劑，最后干燥得

9、到粒狀炭黑。炭黑廣泛的應用于保護和裝飾涂料，如汽車的噴漆和瓷漆、房屋涂料、窗框漆和裝璜瓷漆、烤漆、藝術用顏料、涂料顏色等，炭黑還可以用于報紙油墨和其它印刷油墨(書寫和繪畫油墨、復寫紙、復印墨水和打字機帶)、墻紙、照相紙和其它特殊紙張、留聲機唱片、塑料和橡膠產(chǎn)品、輪胎和橡皮管、水泥、臘筆、油布、油氈和橡膠地板、皮革加工、火爐擦光油以及其它特殊產(chǎn)品。(2)爐黑爐黑可用天然氣或原油，或任何富有碳的氣體或油料制成，為現(xiàn)在炭黑顏料的主要制品。在1

10、972年，至少有92%的炭黑是用爐法制成，主要原因是此方法效率高、連續(xù)操作和控制容易。當使用氣體為原料時，封閉系統(tǒng)中的長管線用以控制燃燒的空氣量，制成的碳用過濾袋、旋風分離器，或用靜電沉淀器收集。使用油料的原料，方法大致相同，最好用高芳香族油料噴注到耐火材料砌造的爐子中燃燒，油滴于1370~1425℃的溫度下，在千分之幾秒的時間內熱解成碳，與氣體燃燒產(chǎn)品同時存在，結塊的顏料從爐膛進入冷卻部分時呈棕色。燃燒裂解爐比較小，直徑通常為150~