炭黑性能和涂料的关系

1）炭黑的化学组成

炭黑的主要成分是元素碳，并含有少量的氢，氧和硫，其挥发物含量越高，则含氧量越大。

2）炭黑的粒径

经X射线分析，任何种类的炭黑都是以的石墨准结晶体形成密切的排列而形成，主要区别是不像石墨晶体排列得那么整齐。一般炭黑颗粒的大小可能要通过2万倍电子显微镜来测出或利用碘吸附法（BET法）来测定炭黑的比表面积进行换算。炭黑的粒子直径一般与其炭黑成正比关系，即粒径越小，黑度越黑。

3）炭黑的黑度和色相

要得到纯净黑色的炭黑是有困难的。当前轿车用的高色素炭黑是经过特殊加工处理而形成的。色素碳黑的颜色与颗粒的大小，颗粒的表面结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，否则颗粒细的炭黑其黑度也不能显示出来。

原料油质量的优劣直影响色素碳黑产品质量

原料的选择，对于油炉法炭黑产品来说，原料油质量的优劣直影响色素碳黑产品质量。

炭黑的结构高低，取决于反应炉内生成炭黑晶核的浓度和碰撞速度，晶核浓度与碰撞的速度越大，晶核碰撞并生成复杂聚集体的机会越多，色素炭黑结构就越高。在反应炉的结构和处理确定以后，调节炭黑结构的方法主要是增减添加剂溶液的流量。

反应温度和停留时间。在原料油雾化和汽化后，裂解反应温度越高，停留时间越短，生成的色素炭黑粒径和聚集体越小，分布也就越均匀。所以，在生成粒径较小的炭黑品种时，反应温度较高，停留时间较短。反之，在生产粒径较大的炭黑产品时，反应温度较低，停留时间较长。

色素炭黑的添加量与分散剂调整

色素炭黑的添加量与分散剂调整有关

关于原始粒径对碳黑性能的影响，就不在一一赘述。在涂料中，碳黑的原始粒径的的不同，对涂料的影响主要表现为，原始粒径越小，黑度值越高，与其相反，碳黑的原始粒径越大，黑度值也就相对较低了。

这种情况也同样表现在相对着色力上。在制作黑色涂料时，碳黑的原始粒径不同还影响其分散性，在体积相同的情况下，原始粒径较小的色素碳黑，其比表面积较大，由于碳黑之间的空隙较多，在润湿的时候，也就需要更长的时间，可以总结为润湿性比较差。

在分散时选用性能较好地分散剂以及分散设备，将其分散到效果，充分体现出其黑度。要形成稳定的分散体系，还要有足够长的溶剂化链段，也就是分散剂要有合适的分子量，这样在涂料储存过程中，色素炭黑颗粒才不会因为布朗运动产生的碰撞而重新絮凝成大的颗粒或者延长絮凝返粗产生的时间。

炭黑使用结构

炭黑的使用结构

许多炭黑的表面积比粒径计算的几何表面积大。 这是因为炭黑，特别是粒径小于25nm的炭黑的表面存在很多细孔。根据分析，可以在炭黑表面检测出基、醌基、羧基等基团，这些酸性基团的浓度在炭黑和氧化炉黑的表面特别高。挥发成分的含量可以判断表面官能团的浓度，也可以测定炭黑的极性。另外，由于炭黑表面积大，容易吸附挥发成分环境中的水分，因此在运输、储藏、使炭黑用中 特别注意吸湿问题。

炭黑填充量越多，处于分散状态的炭黑粒子或炭黑粒子集合体的密度也越大，粒子间的平均距离越小，相互接触的概率越高， 如果炭黑粒子或炭黑粒子集合体形成的导电路径也变多，则不同极性的高分子化合物和炭黑的组成混合系的极性越大，意味着炭黑的临界体积分数越大，系的导电性下降。