炭黑的结构性是以炭黑粒子间聚成链状或葡萄状的程度来表示的。由凝聚体的尺寸、形态和每一凝聚体中的粒子数量构成的凝聚体组成的炭黑称为高结构炭黑。常用吸油值表示结构性,吸油值越大,炭黑结构性越高,容易形成空间网络通道,而且不易破坏。色素炭黑水性碳黑是以含碳原料(主要为石油)经不完全燃烧而产生的微小黑色粉末。高结构炭黑颗粒细,网状链堆积紧密,比表面积大,单位质量颗粒多,有利于在聚合物中
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炭黑的结构性是以炭黑粒子间聚成链状或葡萄状的程度来表示的。由凝聚体的尺寸、形态和每一凝聚体中的粒子数量构成的凝聚体组成的炭黑称为高结构炭黑。常用吸油值表示结构性,吸油值越大,炭黑结构性越高,容易形成空间网络通道,而且不易破坏。色素炭黑水性碳黑是以含碳原料(主要为石油)经不完全燃烧而产生的微小黑色粉末。高结构炭黑颗粒细,网状链堆积紧密,比表面积大,单位质量颗粒多,有利于在聚合物中形成链式导电结构。
炭黑的生产方法:炉法
由天燃气或高芳烃油料在反应炉中经不完全燃烧或热解生成炭黑,此种炭黑称为炉黑,是炭黑品种中产量大、品种多的一类。炉黑与槽黑及热裂黑的显著match区别是,其粒子的熔结或聚结程度可根据不同用途来调节。所以,同一粒径范围的炉黑,又分为若干不同结构的衍生品种。另外,炉黑的含氧量通常比槽黑低(少于1%),表面呈中性或弱碱性。炉黑生产的特点是,燃料在反应炉中燃烧,提供原料裂解所需的热量。燃烧和裂解过程同时发生。根据所用原料形态的不同,炉黑生产可分为气炉法和油炉法两种。气炉法所用原料和燃料均是天燃气。油炉法的燃料可以是天燃气、焦炉气,也可以是液态烃,原料则选用高芳烃油料,如乙烯焦油和蒽油等。在炉黑生产工艺流程中,反应炉是核心设备。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。生产不同品种的炉黑需采用不同结构尺寸的match反应炉。空气和燃料在反应炉中燃烧,原料经雾化后喷入燃烧的火焰中,经高温热解生成炭黑。炭黑悬浮于燃余气中形成烟气。烟气经急冷后送空气预热器、油预热器进一步降温,然后送入袋滤器,分离出的炭黑送到造粒机中造粒,然后在干燥机中干燥。
炭黑的生产方法:槽法
以天燃气为主要原料,以槽钢为火焰接触面而生产炭黑,此种炭黑称为槽黑。与炉黑及热裂黑相比,其粒子较细而比表面积较大。同时,由于采用特定的生产方式,其表面受到氧化,含有较多的含氧官能团而呈酸性。这类炭黑粒子的聚结程度较低。通常情况下炭黑的原始粒径小、结构低、挥发份低分散困难,反之则相对轻易些。因含有较多的含氧官能团,可延缓橡胶的硫化速度,提高聚烯烃的耐候性以及赋予油墨良好的流动性和印刷性能。
对于炭黑色浆而言,存储稳定性也十分重要。若色浆的存储稳定性差,就会出现着色力下降、粘度上升等问题。例如,某厂提供的炭黑色浆在一次使用时,色浆的着色力和色相等都能达到相应要求,而随着时间的推移,色浆的着色力或色相出现了一定程度的下降和变化。这可能就是由于色浆存储稳定性不良,从而出现絮凝,造成炭黑颜料粒子的二次聚集,导致色浆的展色性能下降。使用者不一定发现色浆的流动性和粘度等外观状态发生明显的变化,而实际上,炭黑颜料颗粒正在发生着肉眼不可辨别的沉降、絮凝。燃烧的火焰上,是一个缓慢旋转的充水转鼓,炭黑在转鼓上沉积,在经刮到把炭黑刮走,当温度仍高时,新生成炭黑与空气中的氧接触,于是发生部分氧化,形成了大量的酸性基团,相应气黑pH值介于酸性范围。这就是常见的“返粗”现象。
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