碳黑(carbon black),又名炭黑,是一种无定形碳。色素炭黑是由烃类物质,经不完全燃烧而制得的具有高度分散性的黑色粉状物质。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。炭黑的微观构造:炭黑粒子具有微晶结构,在炭黑中,碳原子的排列方式类似于石墨,组成六角形平面,通常 3~5个这样的层面组成一个微晶,由于炭黑微晶的每个石墨层面中,碳原子的排列是有序的,而相邻层面间碳原子的排列又是无序的,所以又叫准石墨晶体。
炭黑的生产工艺不同,则表面的化学性能也有差别。预制炭黑的价格要比单纯使用颜料黑要高,但若考虑到清洁的工序、高的效率及技术***少的优点,炭黑制剂是有其价值的。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。据分析,可在炭黑表面检测如酚基、醌基、羧基等基团,这些酸性基团浓度在气黑和氧化炉黑的表面特别高。在炉黑中可检测到吡喃酮结构,这种结构决定了炉黑的碱性性质。
据分析,可在炭黑表面检测如酚基、醌基、羧基等基团,这些酸性基团浓度在气黑和氧化炉黑的表面特别高。通常情况下炭黑的原始粒径小、结构低、挥发份低分散困难,反之则相对轻易些。在炉黑中可检测到吡喃酮结构,这种结构决定了炉黑的碱性性质。挥发份含量可判断表面官能团的浓度,也可测得炭黑的极性。另外由于炭黑的表面积较大,容易吸附挥发份环境中的水分,所以炭黑在运输,贮存及使用过程中要特别注意吸湿问题。
炭黑光稳定性
光会使塑料老化,尤其是阳光中的紫外线会加速塑料的老化。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。在配合运用有机紫外光吸收剂和防止氧化剂可使寿命延长。然而颜料黑仍然被认为是较好的紫外线稳定剂。颜料黑作为紫外光吸收剂,主要用作延长塑料制品在户外使用寿命。浓度为0.5%的小粒径炭黑(20 nm)与2%的相对粗粒径的炭黑(95 nm)差不多具有同样的光保护作用。
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