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炭黑的主要性质有哪些作用?
作者: 进口颜料-精颜化工    日期: 2021-04-19 14:55    点击量:     文字大小:      
炭黑的主要性质有哪些作用?
 
炭黑
 
炭黑是由含碳物质如煤、天然气、重油、燃料油等,在空气不足的条件下,经不完全燃烧或受热分解而生成的黑色粉末状物质,通常被定义为无机颜料类。由于生产工艺的不同,通过不同的生产工艺得到性质完全不同的产品,以下就是炭黑的主要作用分类:
 
1、黑度
黑度是指炭黑所呈现的黑色强度,炭黑作着色时,黑度主要是对于光的吸收,对于炭黑的浓度,炭黑越细小,则光吸收程度越高。黑度除了受炭黑内部的光吸收的影响外,也受由于粒子表面几何机构的影响,粒子表面产生了具有增亮效应的光散射,这会降低黑度,随着粒径的减小,光散射程度就会随着降低。对于很细的炭黑,提高炭黑的浓度就能提高黑度,对于粗大的炭黑,支配光散射程度的因素,因炭黑数的增加反而提高,导致黑度降低。
 
2、着色强度
着色强度是抵消白色颜料增白能力的效果,也是随着原生粒子的粒径减小和结构的减小而提高。
 
3、色调
炭黑粒子的光散射程度,是随着粒径的减小而降低的,除了影响增光效应,也影响色调,原因有,当光穿过一主色为黑色的着色层时,短波的蓝光比长波的红光的散射效应更强烈,炭黑越细,这种效应越显著。
 
红光成分由于散射损失较小,因此进入着色层的深度大一些。蓝光总体散射强烈,在相反方向,即后方的散射也强烈,于是就会又从着色层中反射出来。当观察反射过程时,经细炭黑着色的会出现蓝色色调,会给人黑度更高的感觉,如果炭黑粗大,则相应地呈现棕色色调。 
 
当观察透射过程时,相同的着色层在不完全透明薄膜的色调中关系正好相反,随着粒径的减小,散射较强的蓝光穿过着色层的深度较小,即蓝光穿过着色层至另一面成分较少,从另一面穿出来。因此,由于在观察的那一面缺少蓝光成分,着色层在透射过程中观察时,便呈现棕色色调。
 
当钛白以粉调灰为灰色色调时,在与透射过程中观察主色的着色状况相似,光线在含有黑色颜料的塑料片中的白颜料中来回散射,粒径越小的炭黑,会使可见光内中蓝光的散射性越强,因此较多的红光部分便透射过来,呈现出带黄色色调的灰色,相反地,如着色时用粗粒径的炭黑,尤其是较为粗大的灯黑,则会得到带蓝色色调的灰色。
 
4、分散性
颜料黑越细,炭黑聚集体之间的接触点便越多,导致它们之间内聚力越强,把颜料黑掺入颜料之中,对炭黑进行均匀分布时,炭黑的分散性便变大了,把炭黑粒子分隔开来,以达到最高的黑度和着色力。与高结构炭黑相比,低结构炭黑较有可能达到高的浓度,但在分散过程中需要较大的分散力。炭黑的分散性能受结构影响很大,由于高结构炭黑具有良好的分散性能,所以其着色强度也就较强。
 
使用粉状炭黑时,分散性就会出现灰尘问题,因此可使用母粒或浆状物。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、高的效率及技术投资少的优点,炭黑制剂的性价比是非常高的。
 
5、光稳定性
光会导致塑料老化,特别是阳光中的紫外线会加速塑料的老化,在配合使用有机紫外光吸收剂和抗氧化剂可使塑料寿命延长,而颜料黑是一种非常好的紫外线稳定剂。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。
 
6、食品接触
涉及到食品卫生法规定的日用品着色问题,其着色颜料就必须符合食品卫生法的相关规定,它规定了颜料的重金属的含量,其组成部分在0.1n盐酸中的溶解度,以及规定了芳香氨的含量,还特别制定了关于炭黑的纯净标准,这一标准不同国家之间标准不同。
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