碳黑(carbon black),，又名炭黑,，是一種無定形碳。輕,、松而極細(xì)的黑色粉末,，表面積非常大，范圍從10~3000m2/g,，是含碳物質(zhì)(煤,、天然氣、重油,、燃料油等)在空氣不足的條件下經(jīng)不完全燃燒或受熱分解而得的產(chǎn)物,。比重1.8-2.1。

　　物料介紹

　　碳黑(carbon black),，又名炭黑,，是一種無定形碳。輕,、松而極細(xì)的黑色粉末,，表面積非常大，范圍從10~3000m2/g,，是含碳物質(zhì)(煤,、天然氣、重油,、燃料油等)在空氣不足的條件下經(jīng)不完全燃燒或受熱分解而得的產(chǎn)物,。比重1.8-2.1。由天然氣制成的稱“氣黑”,，由油類制成的稱“燈黑”,，由乙炔制成的稱“乙炔黑”。此外還有“槽黑”,、“爐黑”,。按炭黑性能區(qū)分有“補強炭黑”、“導(dǎo)電炭黑”、“耐磨炭黑”等,。可作黑色染料,，用于制造中國墨,、油墨、油漆等,，也用于做橡膠的補強劑,。

　　2017年10月27日，世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考,，碳黑在2B類致癌物清單中,。

　　化學(xué)性質(zhì)

　　炭黑的生產(chǎn)工藝不同，則表面的化學(xué)性能也有差別,。大多數(shù)炭黑的真實表面積大于由粒徑計算出的幾何表面積,。這是由于炭黑特別是粒徑小于25nm的炭黑表面存在許多微孔。

　　據(jù)分析,，可在炭黑表面檢測如酚基,、醌基、羧基等基團,，這些酸性基團濃度在氣黑和氧化爐黑的表面特別高,。在爐黑中可檢測到吡喃酮結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)決定了爐黑的堿性性質(zhì),。揮發(fā)份含量可判斷表面官能團的濃度,，也可測得炭黑的極性。另外由于炭黑的表面積較大,，容易吸附揮發(fā)份環(huán)境中的水分,，所以炭黑在運輸，貯存及使用過程中要特別注意吸濕問題,。

　　大部分都是探討導(dǎo)電粒子接觸的幾何學(xué)研究,。該理論認(rèn)為，炭黑填充量越大,，處于分散狀態(tài)的炭黑粒子或炭黑粒子集合體的密度也越大,，粒子間的平均距離越小，相互接觸的幾率越高,，炭黑粒子或炭黑粒子集合體形成的導(dǎo)電通路也越多,。不同極性的高聚物與炭黑組成共混體系的極性越大，炭黑臨界體積分?jǐn)?shù)就越大,，意味著體系的導(dǎo)電性下降,，因為炭黑表面含有很強的極性基團，基體極性大，作用增強,，這時強度增加,，卻妨礙導(dǎo)電粒子自身的凝集，以致導(dǎo)電性差,。但是在多組分基體樹脂與炭黑組成的共混體系中,，由于不同基體的極性不同，填充炭黑會產(chǎn)生偏析現(xiàn)象,，這時導(dǎo)電性能取決于炭黑粒子在偏析相中的濃度和分布狀態(tài),，還取決于偏析相高聚物所占比例。

　　黑度

　　黑度是指炭黑所具有的黑色呈現(xiàn)強度,。炭黑作著色時,，黑度主要基于對光的吸收，對于特定濃度的炭黑,，炭黑越細(xì)小,，則光吸收程度越高。黑度除了受炭黑內(nèi)部的光吸收外,，也受由于粒子表面幾何機構(gòu)的影響而產(chǎn)生了具有增亮效應(yīng)的光散射,，這會降低黑度。隨著粒徑的減小,，光散射程度降低,。只有對于很細(xì)的炭黑，提高炭黑的濃度才能提高黑度,，對于粗大的炭黑,，具支配因素的光散射程度因炭黑數(shù)增加而提高，黑度反而相應(yīng)降低,。

　　分散性

　　顏料黑越細(xì),，炭黑聚集體之間接觸點便越多，結(jié)果它們之間內(nèi)聚力越強,，當(dāng)把顏料黑摻入料,，即開始進(jìn)行始炭黑均勻分布時，則對分散要作的功便大,，以把炭黑粒子分隔開來,，最終達(dá)到最高的黑度和著色。與高結(jié)構(gòu)炭黑相比,，低結(jié)構(gòu)炭黑較有可能達(dá)到高的濃度,，但在分散過程中卻因此需要較大分散力。炭黑的分散性能受結(jié)構(gòu)程度的影響,，由于高結(jié)構(gòu)炭黑具有良好的分散性能,，所以其著色強度也就自然較強,。

　　在使用粉狀炭黑時，會出現(xiàn)分散及令人頭疼的灰塵問題,，因此,，可使用母粒或漿狀物,。

　　預(yù)制炭黑的價格要比單純使用顏料黑要高,，但若考慮到清潔的工序、高的效率及技術(shù)投資少的優(yōu)點,，炭黑制劑是有其價值的。

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