碳黑是什么?

　　碳黑是碳(主要為石油衍生物)經(jīng)過(guò)不完全燃燒形成的精細(xì)粉末狀的準(zhǔn)石墨結(jié)構(gòu)物質(zhì)，表觀呈純黑色粉或者粒狀。產(chǎn)品的著色力，精細(xì)度和密度根據(jù)原料和生產(chǎn)工藝的不同而有很大差異。碳黑不溶于水;有酸堿性之分，燃燒后產(chǎn)生二氧化碳。碳黑的主要成分是碳，同時(shí)包含微量氫，氧，硫，灰份，焦油和水份。

　　什么是顏料碳黑?

　　據(jù)2005年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，碳黑的全球年產(chǎn)量接近800萬(wàn)噸，其中90%以上為橡膠碳黑，用于橡膠補(bǔ)強(qiáng)用途和汽車輪胎;只有大約10%作為色素用于油墨，塑膠和涂料，稱為顏料碳黑，或者色素碳黑。

　　顏料碳黑的特點(diǎn)

　　1. 最好的黑色顏料。2. 幾乎是最便宜顏料。3. 與同類顏料相比有最好的著色力和遮蓋力。4. 最穩(wěn)定的顏料：有很好的耐熱性，耐化學(xué)性和耐光性。

　　碳黑技術(shù)工藝(生產(chǎn)方法)

　　全球碳黑生產(chǎn)工藝一般為爐法、接觸法(主要為槽法和無(wú)槽氣法)和熱解法。我們正在使用的是最重要也是最常用的生產(chǎn)工藝--爐法和氣法。

　　所謂爐法就是在密閉的反應(yīng)爐中，將液烴原料(一般是煤焦油)噴射到燃燒的熱空氣和天然氣中，在高溫下經(jīng)熱氧化而分解，所生成碳黑的性能可以通過(guò)猝熄火焰來(lái)控制。然后，使用過(guò)濾系統(tǒng)把產(chǎn)成的顏料碳黑從氣煙中分離出來(lái)。爐法的特點(diǎn)是原材料的選擇范圍很廣，且生產(chǎn)出的碳黑的性能多種多樣。

　　而氣法即無(wú)槽氣法，是從槽法改進(jìn)而來(lái)的生產(chǎn)工藝。槽法是將固態(tài)烴(粗蒽)或液態(tài)烴(蒽油)經(jīng)氣化釜?dú)饣螅涂扇夹詺怏w(一般使用天然氣，也使用焦?fàn)t煤氣或水煤氣)混合后作為原料，由環(huán)形布置的管網(wǎng)送入火房在槽鋼下的火嘴中高溫燃燒并經(jīng)槽鋼冷卻面收集生成碳黑的工藝。無(wú)槽氣法即火房不設(shè)槽鋼冷卻面的改進(jìn)工藝。這種工藝生產(chǎn)出來(lái)的顏料碳黑收率較爐法偏低，但原生粒子粒徑小，在黑度和著色力方面均有更好的表現(xiàn)。

　　碳黑的粉狀和粒狀

　　顏料碳黑有兩種表觀形態(tài)：粉狀和粒狀。粉狀易分散但污染高并且性狀蓬松，流動(dòng)性弱。粒狀碳黑揚(yáng)塵小，體積較小更便于運(yùn)輸，但同時(shí)分散性相對(duì)于粉狀較弱。

　　顏料碳黑的主要參數(shù)指標(biāo)

　　粒徑

　　顏料碳黑的原生粒子是由許多疊合層面所組成。在很大程度上，生產(chǎn)工藝決定其原生粒子的粒徑大小。在爐法生產(chǎn)的碳黑中，原生粒子粒徑的變化范圍最大：從10納米到80納米。原生粒子的平均粒徑和粒徑分布從根本上決定了顏料碳黑的性能，特別是其黑度和著色力。

　　吸油值

顏料碳黑原生粒子并非以單獨(dú)地分離狀態(tài)存在。它們通過(guò)物理作用形成聚熔體和聚集體。爐黑的聚集程度可以通過(guò)工藝的變化來(lái)調(diào)整;而氣黑的聚集程度則很難調(diào)控。碳黑原始粒子的聚集程度通常被稱為“結(jié)構(gòu)”。高聚集度的碳黑被稱為高結(jié)構(gòu)碳黑，而低聚集度的碳黑則被稱為低結(jié)構(gòu)碳黑。碳黑的結(jié)構(gòu)可以用DBP(鄰苯二甲酸二丁酯)吸收值來(lái)測(cè)量。

       著色力

　碳黑的著色力通常是用百分?jǐn)?shù)的形式來(lái)表現(xiàn)，可以通過(guò)使用黑度反射儀測(cè)量碳黑沖淡色漿得出的數(shù)據(jù)來(lái)衡量。