色素炭黑

色素炭黑

着色顔料用的炭黑
色素炭黑colorblack在油墨、油漆、塗料、塑料等制品中作着色顔料用的炭黑。按着色強度(或黑度)和粒子大小一般分為高色素炭黑、中色素炭黑、普通色素炭黑和低色素炭黑四種。主要是油爐法生産和槽法生産。色素炭黑摩托車漆汽車漆用,色素炭黑耐高溫漆用,色素炭黑環氧地坪漆用,色素炭黑防腐漆用,色素炭黑絕緣漆用,色素炭黑耐熱漆用,色素炭黑醇酸漆用,色素炭黑耐候塗料用等。
    中文名:色素炭黑 外文名: 别名: 應用:油墨、油漆、塗料、塑料等 方法:色強度(或黑度)和粒子大小 生産方式:油爐法生産和槽法生産

優點

色素炭黑系列具有高看色,高光澤良好的分散性,流動性等特性,可營代進口三蓋、卡博特。

介紹

主要是油爐法生産。汽車密封膠專用色素碳黑,建築密封膠專用色素碳黑,環氧樹脂道釘膠專用色素碳黑,船舶密封膠專用色素碳黑,集裝箱密封膠專用色素碳黑,工業密封膠膠專用色素碳黑,色素碳黑防水密封膠用,色素碳黑熱熔膠用,色素碳黑中性矽銅膠用,色素碳黑中空玻璃密封膠用,色素碳黑矽酮中空玻璃密封膠用。

色素碳黑中空玻璃丁基膠用,色素碳黑矽酮耐候密封膠用,色素碳黑中性耐候防水密封膠用,色素碳黑中性防黴矽酮密封膠用,色素碳黑中性矽酮結構密封膠用,色素碳黑矽銅密封膠用,色素碳黑聚氨脂密封膠用,色素炭黑中性玻璃密封膠用,色素炭黑密封膠條用,色素炭黑酸性矽酮密封膠用,色素炭黑丁基密封膠用。

色漿類

色素碳黑合成革色漿用,色素碳黑色漿用,色素碳黑水性色漿用,色素碳黑造紙着色用,色素碳黑造紙色漿用,色素碳黑蘋果袋紙用,色素碳黑PU色漿用。

色母PVC類:色素碳黑(鞋材EVA發泡用),色素碳黑無鹵電纜料專用,(塑料發泡專用)色素炭黑,色素碳黑吹膜色母用,色素碳黑塑料色母用,色素碳黑PVC電纜料用,色素碳黑PVC膠粒用,色素碳黑滌綸母粒用,色素碳黑高光澤藍相色母用,色素碳黑化纖色母用,色素碳黑短纖色母用,色素碳黑壓延膜用,色素碳黑PE電纜料用。

油墨類:高色素碳黑一體機油墨用,高色素炭黑墨水墨汁用,色素碳黑塑料編制袋油墨用,色素碳黑塑料油墨用,色素碳黑塑料複合油墨用,色素炭黑塑料凹版油墨用,色素炭黑凹印油墨用,色素炭黑絲印油墨用,色素炭黑玻璃絲印油墨用,色素炭黑水性塑料油墨用,色素炭黑陶瓷油墨用,色素炭黑手感油墨用,色素炭黑PU油墨用,色素炭黑消光油墨用。

色素炭黑噴塗油墨用,色素炭黑絲印油墨用,色素炭黑導電油墨用,色素炭黑環保不結皮油墨用,色素炭黑快幹膠印油墨用,色素炭黑塑料噴塗油墨用,色素炭黑皮革塑料噴塗油墨用,色素炭黑矽膠亮面噴塗油墨用,色素炭黑塑膠噴塗油漆油墨用,色素炭黑油性油墨用。

色素炭黑水性紙箱(闆)油墨,色素炭黑水性編織袋油墨,色素炭黑水性複合油墨,色素炭黑柔印塑料油墨,色素炭黑防凍塑料表印油墨用,色素炭黑凹版塑料表印油墨用,色素炭黑醇溶型塑料油墨用,色素炭黑紫外線固化油墨用,色素炭黑水型無紡布專用油墨用,色素炭黑紙箱凹版預印油墨用,色素炭黑水型編織袋油墨用。

塗料類

色素炭黑金屬塗料用,色素炭黑塑料塗料用,色素炭黑汽車塗料用,色素炭黑船舶塗料用。

特種碳黑及其他類

高色素碳黑環保炭黑鉛筆芯用,複合肥用色素炭黑,色素炭黑耐火材料用,色素炭黑混凝土發泡用,高分散性色素碳黑,高機構低吸油色素碳黑,超細色素碳黑,水溶性色素碳黑,色素碳黑環保炭黑,色素碳黑耐高溫炭黑,色素碳黑絕緣炭黑,高光澤蘭相色素碳黑,色素碳黑人造革用,色素炭黑水泥勾縫用,色素碳黑化妝品睫毛膏用。

特性

與其它有機顔料相比,炭黑除分散較困難外,其他性能均較好。科學的炭黑配合量,可提供較好的抗靜電或導電性。炭黑基本上是無毒的,但較易飛揚和污染,故常以色母粒形式供塑料行業使用,在消除污染的同時也改善了炭黑在塑料中的分散。炭黑作為塑料用顔料,常用的劑型有粉狀和粒狀。粒狀炭黑飛揚較少,但分散較難,故在塑料着色中采用粉狀炭黑。

應用

紫外線防護性的應用

炭黑在塑料工業中用途之一是防紫外光老化,由于炭黑有較高的吸光性,因而能有效的防止塑料受陽光照射而産生光氧化降解。炭黑作為紫外光穩定劑在塑料中所起的作用有:把光能轉化為熱能;保護塑料表面而免遭一定波長的射線照射;截取原子團而産生防老化作用,從而阻止催化降解。紫外線對聚烯烴特别有害,試驗證明當一定細度的炭黑的濃度為百分之二時可以達到完美的紫外線屏蔽作用。

炭黑對塑料的紫外線老化的防護作用,取決于炭黑的粒徑、結構和表面化學性。

炭黑的粒徑較小時,因表面積增大,其吸收光或遮光能力增加,故紫外線防護作用增強,但粒徑小于20nm,其防護作用趨于同一水平,原因是當粒徑過小時,逆向散射減小,而繼續向前的光會威脅聚合物的穩定性。

結構較低,即聚集體尺寸較小時,因聚集體幾何體積較小,會增強對聚合物的防護作用,這也是結構較低的炭黑較黑的原因。

炭黑表面含氧基團較多,即揮發份較高時,能消除聚合物分解時産生的基因,因此防護作用也增強。

高級色母粒主要用于化妝品包裝盒,汽車用ABS,高級PVC合成革,家用電器外殼及其他高級制品。其要求色母粒用顔料分散均勻,尤其要求着色制品無色點,色斑。用炭黑應該選用粒徑小,低結構的色素炭黑,因為黑度主要基對于光的吸收,粒徑越小光吸收越高,光反射越弱,黑度就越高,産品一般烏黑發亮。

普通級色母粒主要用于PE垃圾袋,電纜,管材等之類産品,高級薄膜要求顔料顆粒小,分散均勻,在膜上不應該有大于0.6mm色點,普通薄膜可以選用粒徑較大,結構較高,中等黑度,分散性較好的普通色素炭黑既可以。

纖維色母粒主要分為丙綸,滌綸。主要用于化纖絲,地毯,無紡布等。要求炭黑含有高純度,好分散性,高着色力,無雜質,顔料顆粒小于1um。

制備

爐法

由天然氣或高芳烴油料在反應爐中經不完全燃燒或熱解生成炭黑,此種炭黑稱為爐黑,是炭黑品種中産量最大、品種最多的一類。爐黑與槽黑及熱裂黑的顯着區别是,其粒子的熔結或聚結程度可根據不同用途來調節。所以,同一粒徑範圍的爐黑,又分為若幹不同結構的衍生品種。

另外,爐黑的含氧量通常比槽黑低(少于1%),表面呈中性或弱堿性。爐黑生産的特點是,燃料在反應爐中燃燒,提供原料裂解所需的熱量。燃燒和裂解過程同時發生。根據所用原料形态的不同,爐黑生産可分為氣爐法和油爐法兩種。氣爐法所用原料和燃料均是天然氣。

油爐法的燃料可以是天然氣、焦爐氣,也可以是液态烴,原料則選用高芳烴油料,如乙烯焦油和蒽油等。在爐黑生産工藝流程中,反應爐是核心設備。生産不同品種的爐黑需采用不同結構尺寸的反應爐。空氣和燃料在反應爐中燃燒,原料經霧化後噴入燃燒的火焰中,經高溫熱解生成炭黑。

炭黑懸浮于燃餘氣中形成煙氣。煙氣經急冷後送空氣預熱器、油預熱器進一步降溫,最後送入袋濾器,分離出的炭黑送到造粒機中造粒,然後在幹燥機中幹燥。

槽法

以天然氣為主要原料,以槽鋼為火焰接觸面而生産炭黑,此種炭黑稱為槽黑。與爐黑及熱裂黑相比,其粒子較細而比表面積較大。同時,由于采用特定的生産方式,其表面受到氧化,含有較多的含氧官能團而呈酸性。這類炭黑粒子的聚結程度較低。因含有較多的含氧官能團,可延緩橡膠的硫化速度,提高聚烯烴的耐候性以及賦予油墨良好的流動性和印刷性能。

熱裂法熱裂法熱裂法熱裂法以天然氣、焦爐氣或重質液态烴為原料,在無氧、無焰的情況下,經高溫熱解生成炭黑,稱為熱裂黑。它是炭黑品種中比表面積最低的一類,基本上以單個球形粒子存在,不熔結或聚結成聚集體,其表面含氧量亦很少(0.1%~0.3%)。熱裂黑主要有三個品種:中熱裂黑、不污染的中熱裂黑和細熱裂黑。中熱裂黑的氮吸附比表面積為6~10m2/g,細熱裂黑則為10~15m2g

原理

炭黑分散的重要的意義

顔料在應用過程中都必須分散到符合光學性能的微粒子狀态,炭黑是所有顔料中最難分散的一種顔料之一,因此炭黑分散的好壞會直接影響到炭黑的黑度、色相和遮蓋能力,直接影響到用戶最終的使用效果。

炭黑分散設備

炭黑形狀分散設備

粉狀三輥機、碾磨機、園盤分散機、擠出機、高速混合機

粒狀密煉機、雙輥機、球磨機、砂磨機

炭黑的分散過程主要受到三個因素的影響

a)炭黑的本質特性:炭黑的原始粒徑、結構和表面各種基團都會對分散産生很大的影響。通常情況下炭黑的原始粒徑小、結構低、揮發份低分散困難,反之則相對容易些。

b)使用者的配方:炭黑使用者的配方,基料、溶劑和樹脂的性能都會非常顯着地影響炭黑的最終分散情況,尤其是炭黑用樹脂的選擇。

c)分散設備:不同的分散設備在相同條件下的分散效果是完全不同的。正确選用分散設備是使用者必須重視的。

技術參數

色素炭黑的幾個典型參數

黑度(反射率)——炭黑黑度通常以“反射率測定儀”測定的數據來表示,在大部分情況下也反映了該炭黑的原始粒徑,是衡量該炭黑市場價格的重要參數之一。反射率越低,炭黑黑度越高,粒徑也越小。反之亦然。

揮發份——炭黑表面攜帶含氧基團的數量,反映了炭黑的表面物理性能、電化學性能和應用性能,也是衡量該炭黑市場價格的重要參數之一。

結構——炭黑結構是炭黑微粒子聚集體形成的鍊枝程度的表征值,它表示了炭黑内部的空隙程度。通常以吸油值(DBP吸收值)表示。

高、低結構炭黑與應用性能之間地關系示意圖

外觀黑色微細粉末

灰分≤0.3%

比表面積200~600m2/g

pH值2-8

加熱減量≤4%

着色力≥120%

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