炭黑,这一术语,通常指由炉法炭黑、槽法炭黑、热
裂法炭黑和灯烟炭黑等所构成的一组工业产品,主要
由碳元素组成。
1、 炉法炭黑是羟类在炉内不完全燃烧制取的。
2、 槽法炭黑是天然气火焰与槽钢相接触制取
的。
3、 乙炔炭黑则是热裂炭黑的特殊品种,是由乙
炔放热热解制得的。
4、 灯烟炭黑,是在敞口浅盘中燃烧羟类制取
的。
炭黑在真空或惰性气体中,经高温处理,其粒子的
准石墨微晶结构趋向于象石墨晶体的有序排列,称为
石墨炭黑。
炭黑的分类与命名
炭黑的分类方法,可归纳为两大类,按制造方法分
类,按用途和使用特点分类。
1、 按制造方法分类:即不完全燃烧法和热分解
法。
2、 按用途和使用特点分类:
也可以分为两大类,即橡胶用炭黑和非橡胶用炭黑
(或称特种炭黑、专用炭黑),包括色素炭黑、导电
炭黑、及各种专用炭黑等。
炭黑的主要基本特性
1、 粒径:电镜法可直接观察和测定炭黑的粒
径。通常测定粒子的平均几何直径,简称粒径,以nm
表示单位。
除热裂炭黑外,几乎所有炭黑的球形粒子都不是单独
存在的,而是在炭黑生成过程中聚融在一起形成炭黑
聚集体的一个区域。聚集体是炭黑单独存在的最小单
元。尽管如此,炭黑粒子的大小与分布仍然是炭黑的
重要基本性能之一。粒径直接影响炭黑的其他性能和
使用性能。
2、 比表面积:比表面积的大小是划分炭黑品种
的主要指标。比表面积大的炭黑,特别是外比表面积
大的炭黑,在油墨、油漆、色浆、塑料等工业赋予高
着色力;反之比表面积较小的炭黑,则黑度较低,但
具有良好的分散性、流动性。
3、 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。