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。炭黑的本质特性,使用者配方,分散设备是影响色素炭黑质量好坏的重要因素,炭黑的原始粒径、结构和表面各种基团都会对分散产生很大的影响。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***。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。
造纸色浆用色素炭黑用来造纸的优势:
相容性好。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。色浆的水溶性强,呈弱碱性,选用的分散剂、润湿剂等助剂,均与造纸添加剂有互补增效作用,体系相容适配性好。着色力强。依靠助剂的作用,碳黑粒子不但能渗透到纸纤维中,而且还能粘附在纸纤维上,着色力与留着性能远高于使用碳黑造纸。提高强度。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。
色素炭黑的产品在我们生活中随处可见,炭黑的分散性能与其自身的特性有很大的关系,所以商家在选购炭黑时一定要选择粒径小的、比表面积大的炭黑,这样才能获得很好的炭黑分散效果,炭黑的生产工艺不同,则表面的化学性能也有差别。主要组成物是碳元素,还含有少量的氢、氧、硫、灰分、焦油和水分。大多数炭黑的真实表面积大于由粒径计算出的几何表面积。这是由于炭黑特别是粒径小于25nm的炭黑表面存在许多微孔。
对建筑涂料而言,在炭黑细度方面,通过良好的研磨将炭黑颜料附聚体颗粒粒径控制在30um以下,即可满足实际使用要求,可实现对涂料性能的控制,如颜色、粘度、色调、光泽等。基于现代人的审美特点和建筑风格,炭黑色浆在建筑涂料中得到了广泛的应用,在建筑涂料的舞台上经久不衰。理论上,颜料颗粒的粒径越小,着色力越高。纳米尺度范围内的色浆在着色力方面占有一定的优势。但在实际生产和应用过程中,色浆也未必是粒径越小越好。从微观角度讲,颜料粒子的粒径越小,表面能就越高,越不稳定,颜料粒子更容易发生二次聚集和絮凝。若要制造稳定的纳米炭黑色浆,必定采用高品质的分散稳定助剂,并且延长机械研磨时间,相应的成本就会提高。
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