超纯炭黑中的概念常识问题

1、100 目筛网：100 目筛网是什么意思？ 我在所买材料的 QAC 上找到此图。 哪种粒度 的颗粒会截留在 100 目筛网上？

截留在 100 目筛网上的颗粒粒度取决于筛网本身。 换言之，筛孔数 (#) 表明每英寸线的数量。 筛网的“排料逃孔”不仅取决于筛孔数，同时也与单条线的直径有关。
作为参考值，我们可以假定，100 目的筛网将截留 140 至 180 微米规格的颗粒。 200 目筛网则将截留 70 至 90 微米规格的颗粒。

2、DBPA（邻苯二甲酸二丁酯吸收）： 炭黑的 DBPA 是什么？

炭黑的DBPA用于测量在与 100 克炭黑（cc/100 克）混合时要达到最大转矩所需的邻苯二甲酸二丁酯的量，用立方厘米表示。 DBPA 是炭黑聚集态结构的一项指标。 颗粒数量较多的聚集体与更复杂的聚集体都有很多孔隙，因此需要较高的 DBP（邻苯二甲酸二丁酯）。 当与表面积或粒度指标一起使用时，DBPA 具有很大价值。 完全不同的炭黑等级可具有极为相似的 DBP 值。 将具有相似表面积的炭黑进行比较时，DBP 可用于预测某些化合物性质。 用于 DBPA 的 ASTM 测试编号为 D 2414。

3、DBPA：什么是邻苯二甲酸二丁酯吸油率 (DBPA)？

邻苯二甲酸二丁酯吸油率是一种用于定量炭黑等级的结构特性数量的技术。 较高的邻苯二甲酸二丁酯吸油率数值对应较高的炭黑结构。

4、ESD：ESD 什么时候会有危害？

ESD（静电释放）可累积于石油（汽油）泵软管的表面、聚乙烯袋上或装有诸如火药之类易爆材料的盒子上。 其还可产生于封闭空间（如矿井和隧道）中使用的工具上。 一个火花也可能具有毁灭性。 精密的电子元件易受到静电释放的损坏，装配设备的连续事故将造成重大损失。 静电是一种自然现象。 没有任何方法可以阻止静电的产生，但有许多方法可以降低其影响。

5、ESD：ESD 是什么意思？

ESD 代表静电释放。 静电释放是不同电位物体之间由于直接接触或静电场引发的静电电荷转移。静电是日常生活的一部分。 每个人都曾经触电，例如，走过尼龙地毯（即产生静电）然后接触电梯按钮（即静电释放）。 虽然比较恼人，但并不总是危险的，不过在某些区域，静电火花会造成灾难性的事件。

6、为什么要化学氧化炭黑表面？

在一些最终应用中，表面氧化提高了炭黑的分散速率和分散稳定性，并降低了产品粘度。

7、为什么黑墨在不同表面上表现出不同的性能？

由于油墨是一种非常薄的膜，炭黑和载色剂往往会渗入多孔表面，从而允许更多的基体突出此薄膜。 与浆状油墨相比，这种效应在液体油墨中更为明显。 高结构炭黑往往比低结构炭黑渗入较少。

8、主色调：什么是主色调？

主色调是特定牌号炭黑黑度的一个量度。

9、什么使炭黑具有导电性？

炭黑在很大程度上是由类石墨碳层组成。 与石墨类似，炭黑显示出导电能力，并具有相对较低的电阻（即， 它是一种半导体）。

10、什么是乙炔炭黑？

乙炔炭黑是通过乙炔的放热分解反应制成。 因此，它是非常纯的炭黑。 它是所有炭黑中最接近石墨的，通常用于提供导电性。

11、什么是光泽？

光泽与表面反射光的量有关，它是反射或反光的度量。

12、什么是平版印刷热固油墨中炭黑的典型添加量？

大多数成品平版印刷热固油墨中含有 18% 到 20% 的炭黑。 实际添加量取决于所选的炭黑及所需的光密度。

13、什么是底色？

底色是指炭黑的二次色特性，取决于炭黑的原生粒子的大小。 根据原生粒子的大小和分散级别，某一级别的炭黑可具有褐色或蓝色的底色。

14、什么是气黑？

气黑于 1935 年由 Degussa 研发，并在欧洲替代槽法炭黑工艺。 通过将火焰在用水冷却的滚轴上射流冲击制成炭黑。

15、什么是液态墨粉？

液态墨粉是已染色的带电树脂颗粒的胶体烃类分散体。 因此其成像机理与使用基于干墨粉的体系进行静电成像相似。 液态墨粉颗粒比干墨粉颗粒小，因此可达到更高的分辨率并产生更高质量的彩色图像。

16、什么是灯烟炭黑？

灯烟炭黑通过可控煤焦油的热氧化制成。 这些炭黑的特点是粒度分布广。 目前，除了非常大的粒度级别之外，大多数灯烟炭黑生产已经为炉法炭黑工艺取代。

18、什么是炭黑的 Kst 值？

Kst 值有时也称为 Kst 指数，可用来对比测试材料（如炭黑）与其他定义明确的可燃物质。 炭黑的大多数传统等级被列为粉尘爆炸等级 ST1。 ST1 相当于小于 201 巴·米/秒的 Kst 值。

19、什么是炭黑的体积密度？

根据炭黑的结构和其物理形态，炭黑的体积密度在各种级别的炭黑中差别很大。 由于存在封闭空气，炭黑的体积密度低于炭黑的真密度（比重）。

20、什么是炭黑的保质期？

储存于环境条件下时，炭黑不易受分解的影响，其保质期不受限制。 随着时间推移，炭黑会吸收湿气，直至达到一个均衡值。 如果湿气影。

21、什么是炭黑的热导率？

关于炭黑热导率的现有数据很少。 关于含炭黑的橡胶化合物与不含炭黑的橡胶化合物的热导率研究表明，炭黑提高了橡胶产品的热导率。

22、什么是炭黑的颜色指数级配？

炭黑的颜色指数级配是颜料黑 #7，成分 #77266。

23、什么是炭黑聚集体的粒径？

炭黑聚集体的粒径取决于炭黑的等级，每个等级的炭黑具有其自身的平均聚集体粒径。 平均聚集体粒径通常在 0.01 到 1.0 微米的范围内。

24、什么是热裂法炭黑？

热裂法炭黑通过天然气的热分解制成。 这些炭黑通常都具有非常低的表面积和结构。

25、什么是着色强度？

着色强度以油料中的炭黑和氧化锌组成的浆料的反射比测量为依据。 其用于度量炭黑降低反射光数量的能力。 通过减小初次颗粒的粒度可以获得更高的着色强度。

26、什么是着色？

着色是指材料的颜色或其对最终产品施加颜色的能力。

27、什么是表面氧化的炭黑？

某些牌号的炭黑经过了后处理（化学氧化），以增加其表面氧的化学吸附量。 在某些最终应用中，这改进了炭黑的分散性和分散稳定性，并降低了产品的粘度。

28、什么是骨炭？

骨炭是用捣碎和焚烧后的动物骨头制成的产品。 此类炭已被批准用于食品行业。 典型性质：初次粒度为 27 纳米， DBP（邻苯二甲酸二丁酯）为 48，色度为 35。

29、体积密度为何重要？

体积密度的值表示不同炭黑级别所占据的空间面积。

30、何种炭黑能在水性油墨中使用？

所有经过无油造粒处理的炭黑以及蓬松态炭黑均能在水性油墨中使用。

31、何谓炭黑结构？

炭黑的聚集体通过称为初次颗粒的较小单元融合形成，形成立体支链结构或簇。 这种融合由反应器控制，从而产生不同程度的簇。 允许颗粒聚集形成相对大且复杂的聚集体的炭黑等级被称为高结构等级。 聚集范围最小化的等级被称为低结构等级。

32、使用三辊式滚轧机进行分散的浆状油墨推荐使用哪种类型的炭黑？ 三辊式滚轧机在将炭黑分散于高粘度的平板印刷油墨和凸版印刷油墨时十分出色，尽管吞吐量相对较低。 蓬松态或粉末态炭黑通常用于防止回挂问题。 根据黑度和光泽要求，可使用的蓬松态炭黑有许多不同的级别。 三辊式滚轧机可分散大多数粉末状炭黑。

33、初次颗粒：什么是炭黑初次颗粒？

制造过程中形成的最初微粒称为初次颗粒。 形成之初，这些颗粒是半固态的。 这些颗粒通过反应器时，它们碰撞并熔凝在一起，形成称为聚集体的球团。

34、制备炭黑分散液需要用多少分散剂或表面活性剂？

在最佳分散体中，分散剂连续单层吸附在炭黑聚集体的表面。 因此，形成流体分散液所需的分散剂的量与所用炭黑的表面积有关。 对于给定的炭黑添加量，表面积较大的炭黑将需要较多量的分散剂。

35、化合物： 什么是化合物？

化合物是指一种聚合物或含有其他成分（例如填充剂、增塑剂、催化剂和色素）的聚合物的精细混合物，它为进一步制造而制备。

炭黑生产

碳黑的生产工艺(2009/11/11 03:01)

目录： 网商感悟

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碳黑是烃类在严格控制的工艺条件下经气相不完全燃烧或热解而成的黑色粉末壮物质.它的主要成分是元素碳,也含少量的氧,硫等.

1940年,人们用电子显微镜第一次观察到碳黑呈近似球形粒子.而且,大多数粒子间似乎是互相熔接的,呈不同程度的链枝状.当时,人们称\结构\直到,STM,AFM显微镜进入碳黑微观构造的研究.

碳黑中,碳原子排列方式类似于石墨,组成六角形平面.这种六角形平面,通常称为\层面\通常,3~5个层面组成一个微晶.在碳黑微晶中,层面之间是互相平行的.但是,相邻的两个层面间碳原子的排列是序乱的.一般称\乱层构造\碳黑,石墨层间距通常在0.348~0.356NM之间,比石墨的层间距0.335NM大些.

由于碳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,称它为准石墨晶体.一个碳黑粒子中含有好几百个微晶.这些微晶大体上呈同心排列,组成近似的球形的粒子.

碳黑与其他的颜料一样,同一品种,其粒子大小并不完全相同,呈一个粒度分布范围.一般,粒子较细的品种,粒径分布较窄.

结构是指碳黑粒子在生成过程中熔接在一起而成为链枝状,形成三维聚集体的状态.结合状态较牢固,分散研磨也难破坏,叫\一次结构\彼此间以范德华力相吸引形成附聚体,称为\二次结构\这种结构较脆弱,易破坏.

热裂黑结构很低,粒子以单个形式存在.糟黑结构较低,仅3~5个粒子熔接在一起.炉黑结构较高,十几或几十个粒子熔接在一起. 碳黑结构越高,聚集体越不规则.常以吸油量表示.即以单位质量碳黑吸附DBP体积数来度量.

碳黑的单元形态分为3种形状(球状,椭球状,纤维状),8个不同类别椭球状分3个类别,纤维状分4个类别.

碳黑表面主要有酚基,醌基,羧基和内酯基等.官能团含量随品种及氧化处理程度而异.

碳黑挥发含量与碳黑PH值有关.含氧量较高的糟黑多呈酸性,PH值3~5之间.炉黑则偏于碱性,PH值大于7.表面积较大,容易吸附环境中的水分.特别是氧化后的碳黑,由于表面极性较强,强烈地吸附大气中的水. 按生产方式,分糟黑,炉黑,热裂黑，灯黑等．按用途可把其分为色素用炭黑和橡胶用炭黑两大类． １．槽黑 烃火焰在没有完成整个燃烧过程之前，和较低温度的槽钢冷却面相接触．这时，燃烧过程被中断，火焰内灼热的炭粒冷却并沉积在槽钢上。由这种方式生产的炭黑叫槽黑。若冷却面却不是槽钢，而是滚筒，则称滚黑．

２．炉黑 在密闭的反应炉中，一部分燃烧提供热量，供另一部分烃热解生成碳黑．悬浮在燃余气中，然后冷却，收集．灯黑也归在该类．

３.热裂黑 烃类的燃烧和热解过程是在反应炉内交替进行．该热解过程是在隔绝空气条件下完成的．

色素碳黑分为３类，高色素碳黑，中色素碳黑，低色素碳黑． 黑度是色素碳黑的重要指标．尽管结构和表面化学性质对提高涂料黑度有一定影响，但是，黑度和着色力与碳黑的平均粒径直接相关．粒径越细，吸收的光线则越多，呈现较高的黑度．

高表面积，细粒径碳黑，使基料体系具有更高的黏度和更大的触变性． 当粒径减小或表面积增大时，黑度和黏度增加，分散性和光泽降低．结构增大时，黑度和光泽降低，黏度和分散性增加．当酸值增加时，黑度，分散性和光泽增加，黏度降低．

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碳黑生产

炭黑简介

碳黑（炭黑）简介(2009/11/11 02:32)

目录： 网商感悟

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碳黑 分子式：C 分子量：12.011

颜料索引号：颜料黑6或7 C.I.Pigment Black 6 or 7 (77266) CAS号：1333-86-4

EINECS号:215-609-9

英文名：CARBON BLACK性质：纯黑色的细粒或粉状物。不溶于水、酸和碱。能在空气中燃烧。其主要成分是元素碳，还含有少量的氢、氧、硫和灰分。炭黑粒子近似球形，粒径介于10-500μm间。许多粒子常熔结或聚结成三维键枝状或纤

维状聚集体。颜色、粒径、相对密度，均随所用原料和生产方法的不同而有所差异。槽法炭黑偏向酸性，炉法炭黑偏向碱性。具有较高的绝热能力。 制法：炭黑的生产方法分为――槽黑，炉黑，滚黑，灯黑，乙炔黑等。 用途：1.橡胶工业 作为补强填充剂。2.油漆油墨工业 用作油漆油墨的着色颜料。3.黑色纸张制造 如照相材料的包装用纸和无线电器材使用的具有高导电性炭黑制造的黑色纸制品。4.复写纸和打字带 用于要求深黑的颜色并能存留在载体上。5.塑料着色、墨水、留声机唱片、鞋油、油漆布、皮革涂料、有色水泥、电极、电刷、干电池等方面。 碳黑的特性与应用选择：

一、黑度与粒径

黑度直接与炭黑的粒径相关，粒径越小，比表面积愈大，炭黑的黑度越高。这是因为尽管原生粒子已熔合成原生聚集体，但是其比表仍能起作用，原生粒子细，则凝聚体的比表面积越大。所显现的颜色更黑，防紫外线作用更佳。由于细粒子炭黑的吸光率比粗粒子炭黑的更高，所以着色力更强。但是当粒径减小时，由于蓝光被优先吸收，为此色调变成棕相。

细微原生粒子赋予炭黑更大的比表面积，同时增加分散难度，一般通过表面处理可调整润湿性和改善分散性。 炭黑粒径比表面积和性能关系 高比表面

性能

积小粒径

低比表面

性能

积 大粒径

高比表面

低比表面积大粒径 积小粒径

主色着色

更深 更浅 更高 更低

黑度 性 粘 导电

更高 更低 更高 更低

度 性 紫外光吸收

更好 更差 分散 更难 更易

成

更高 更低 本

润湿 更慢 更快

二、结构

炭黑粒子不仅以原生粒子形式存在，而且在生产熔结成凝聚体。这种凝聚体是由原生粒子经化学键结合。在凝聚过程中，由大量链枝的原生凝聚体构成的炭黑称为高结构炭黑。而原生凝聚体由较少链枝原生粒子组成的炭黑，则称为低结构炭黑。见下图：

高结构

低结构

炭黑的结构即炭黑聚集体的形态，一般链枝越多越密其结构越高，反之则结构越低，炭黑结构对性能的影响，见下表：炭黑结构对性能的影响 性能 分散 润湿 光泽

三、表面化学性

炭黑的生产方法不同其表面化学性能各异。炭黑表面具有不同的含氧官能团（如羧基、内脂基、酚基、羰基等）。一般含氧官能团高的炭黑，挥发份高，其色调可调性能好，其流动度也较高。炭黑样品加热至825±25oC后以百份重量损失表示炭黑挥发份。炭黑含氧基因越多，挥发份也越大。 四、吸湿性和密度

炭黑是一种表面积大的物质，因此有一定的吸湿性。中炭黑的吸湿量主要由表面积大小来决定。可加强措施，尤其在包装、贮存和运输的过程采取办法以减少产品的吸湿性。因为水分（吸湿量）过高会对加工过程带来麻烦，所以要求对某些品种炭黑有特殊包装。

粉状的色素炭黑还是粒状的色素炭黑用于给定的塑料掺混物取决于分散的类型和树脂的特性，但加工能力也是很重要的因素，目前多数分散设备都能发挥剪切力，足以将粒状分散均匀。

炭黑在塑料行业中的应用在选择之前，必须确定其用途，例如用于着色、防紫外光、或导电等等。 一、着色用炭黑

色素炭黑一般都能较好的给塑料着色，可根据着色特性或物化性能选用色素炭黑，着色用炭黑的品种的选择基本上都是随成品必须达到的黑度而定。 用极细的色素炭黑可以完成黑度要求特别高的着色； PE垃圾袋，塑料袋，电缆材料之类产品只需中等水平黑度，可以用比表面积较低，结构较高的炭黑品种；塑料调色时，炭黑称量和配料时出现的微小误差，均会导致明显的色差，因此，宜采用粒径较大，着色力较差的低色素炭黑，这样炭黑用量可以稍大，称量误差相对小些，并有分散性较好、价格较低的优点。 对于灰色塑料，采用细粒色素炭黑往往呈现棕相灰色，而采用粗粒子色素炭黑可产生蓝相灰色。

与其它有机颜料相比，炭黑除分散较困难外，其他性能均较好。科学的炭黑配合量，可提供较好的抗静电或导电性。 炭黑基本上是无毒的，但较易飞扬和污染，故常以色母粒形式供塑料行业使用，在消除污染的同时也改善了炭黑在塑料中的分散。

高结构 更易 更慢 更低

低结构 更难 更快 更高 更高

性能 导电性 粘度 填充量 着色力

高结构 更高 更高 更低 更低

低结构 更低 更低 更高 更高

主色黑度 更低

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