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。粒径分布宽的炭黑粒子比分布窄的炭黑粒子更能赋予聚合物导电性,并用统计方法解释这个现象。粒径分布宽的炭黑,少数大直径粒子需要数目巨大,直径更小的粒子给予补偿,相同平均粒径分布宽的炭黑比分布窄的炭黑有更多的粒子总数。由于色浆比碳黑粉体的着色力强
涂料用炭黑
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。粒径分布宽的炭黑粒子比分布窄的炭黑粒子更能赋予聚合物导电性,并用统计方法解释这个现象。粒径分布宽的炭黑,少数大直径粒子需要数目巨大,直径更小的粒子给予补偿,相同平均粒径分布宽的炭黑比分布窄的炭黑有更多的粒子总数。由于色浆比碳黑粉体的着色力强,达到同样黑度的固体用量只有其三分之一,纸纤维中粉料减少、纤维结合力明显提高,纸张的撕裂强度和耐破强度均有提高。
黑度是指炭黑所具有的黑色呈现强度。炭黑作着色时,黑度主要基于对光的吸收,对于特定浓度的炭黑,炭黑越细小,则光吸收程度越高。黑度除了受炭黑内部的光吸收外,也受由于粒子表面几何机构的影响而产生了具有增亮效应的光散射,这会降低黑度。随着粒径的减小,光散射程度降低。只有对于很细的炭黑,提高炭黑的浓度才能提高黑度,对于粗大的炭黑,具支配因素的光散射程度因炭黑数增加而提高,黑度反而相应降低。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。
炉黑生产工艺
炉黑生产工艺则是在缺氧条件下的密闭炉中进行的。使用的不是许多束小火,而是一团大火焰,以油类作原料,并加入可燃气体使之达到炉内所需温度。而改变炉黑生产工艺条件,可得到所需要之颜料黑。比如:不同条件下,炭黑可达到广阔的平均粒径范围,从80 nm到小至15 nm,更直到细小至气黑那样小的颗粒。但对于同一粒径,气黑和炉黑还是有区别的,主要是表面化学不同。炉黑产品较为粗糙,平均粒径为40nm。此外,当采用炉黑生产工艺时,可加入少量的碱性化合物或其它添加剂以改变聚集体的聚集度和类型,由此可得到高结构或低结构的炭黑。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。
造纸色浆用色素炭黑用来造纸的优势:
1)纯炭黑生产。采用万目以上纳米级高色素碳黑,着色力高达120以上,比表面积大于300平方纳米每克,染色力强,色相稳定黑度高,固色牢,耐晒,雨打不掉色。
2)分散性好。采用的造纸水性色浆分散剂,是由高分子超分散剂、阴离子和非离子分散剂复配而成的、适用于纳米级色素炭黑的分散剂,润湿快、分散好、不重聚。
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