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涂料用炭黑的基本性能和涂料应用的关系

2019-03-28 17:11:15

涂料用炭黑的基本性能与涂料应用的关系

一、         炭黑的粒径、黑度和比表面积的关系

炭黑类型

粒径范围/nm

黑度

比表面积/(m2/g)

HCC

10-14

260-188

1100-695

MCC

16-27

175-150

275-115

MCF

17-27

235-100

235-100

LCF

29-70

130-60

65-20

热裂解炭黑

225-300

40-25

19-10

 

二、         炭黑的结构

炭黑粒子不仅以原生粒子形式存在,而且在生产过程中常熔接成聚集体。这种聚集体经化学键类化学键结合。再聚集体中,大量链枝的原生聚集体构成的炭黑称之为高结构炭黑,而原生聚集体由较少原生粒子组成的炭黑的密度更大,称之为地结构炭黑。

三、         炭黑的表面特性

炭黑因生产方法不同,其表面特性也存在一定的差异,经过红外光谱化学分析,炭黑粒子表面存在官能团。

四、         炭黑性能与涂料应用的关系

1、              炭黑的化学组成

炭黑的组要成分是碳元素,

2、              炭黑的粒径

炭黑都是以最小的石墨准结晶体形状紧密地排列在一起,主要区别是不像石墨晶体排列的那么整齐。炭黑的粒径一般与黑度成正比关系,粒径越小黑度越黑。

3、              炭黑的黑度

炭黑的颜色与颗粒的大小、颗粒的表面机构及其所吸附挥发物质的成分数量有一定的关系。炭黑的黑度常以它的高度分散性能作为先决条件,否则颗粒细的炭黑的黑度也不能显示出来。

关于黑度比较,我们必须注意到,在干燥状态中的炭黑颜色与分散与色漆中炭黑的颜色不一致,因为炭黑的黑度与分散性有很大的关系。要比较黑度,必须把炭黑分散于漆基中制成色浆后在配成色漆,然后制成涂膜试片进行对比。

   4、炭黑的色相

炭黑的色相也是重要的指标之一,炭黑的色相由3种原色形成,即红色、黄色和蓝色。大多数黑色颜料的特点是具有红色和黄色色相,而灯黑具有黄色和蓝色色相。蓝色色相最适合人的眼睛。而红色特别是棕色的色相会使颜色带有阴晦和昏暗的色调。因此一般黑色轿车漆用的炭黑均带有蓝相。

5.      炭黑的着色力

炭黑的着色力对炭黑十分重要,炭黑的着色力越大在制取某种灰色漆时,其用量也越少。炭黑的着色力基本和炭黑颗粒大小成比例,与炭黑的结构也有一定的关系。但是这个关系不是很简单的,因为炭黑的着色力大小不仅取决与颗粒的大小,而且取决与他的表面特性。就是说炭黑的黑度和着色力不是正比关系。

     6 炭黑的PH值和吸附能力的关系

    炭黑的表面酸性和出现的化学吸附氧有关。炭黑越黑,其酸性也较高,PH值在2.5-4.5之间。低级的炭黑PH值几乎是中性的。

7 炭黑的吸油量

    炭黑的吸油量随着颗粒的大小和吸附能力的提高而增大。目前在炭黑生产中对炭黑进行后处理后,就能得到一种容易分散,而又降低吸油量的炭黑,这是色漆生产所需的理想品种。

8 炭黑结构及附聚体大小的影响

    炭黑的结构对其在色漆中的性质有决定性影响。

9、炭黑的分散性能

     炭黑的分散是色漆所用颜料中最为困难的,这是由于炭黑颗粒的强大的聚合性、高的吸油量所致。炭黑在色漆中有不稳定的悬浮质点的倾向,分散好的色浆在储存过程中又重新聚合使炭黑颗粒凝聚,出现反粗。