




炭黑是一种特别细腻的黑色粉末,表面积非常大,它无色无味,耐酸耐碱耐盐比较稳定,并具有阻燃作用,几乎适用于任何要求导电,防静电的环境与场合。天津亿博瑞化工有限公司是生产橡胶用优质碳黑企业,拥有软硬质碳黑生产线各一条,设备36台,设备生产能力20000吨。生产工艺采用新工艺油炉法,山东炭黑批发商,生产设备***,环保达到***标准。
炭黑原料油基本上是由烷烃、芳烃和沥青等组成,其性质在很大程度上影响炭黑的质量和收率。炭黑生产对原料油的主要要求是芳烃含量要高,沥青质和杂质要少。对原料油的评价主要考虑其芳烃含量、沥青质和胶质、游离碳含量、硫含量、碱金属含量、水分、密度、馏程和平均沸点、相关指数及氢碳比、粘度等方面。
原料油质量对炭黑基本性能的影响
由于我们所用于炭黑生产的原料油是由种种不同的、各种原料油所构成的。各种原料油的烃类组成不同,裂解的过程和生成炭黑所需的时间不同。而原料油中混合烃种类越多,炭黑生成反应过程也越复杂,对炭黑质量(性质)影响也越大,特别是对炭黑粒径大小的均匀性、炭黑的结构性都是没有益处的,很难达到炭黑粒子和结构的均一性。
混合烃原料油对炭黑粒径大小的均匀性影响很大,山东炭黑,混合烃种类越多,炭黑粒径的均匀性越差。可见,使用单一烃类原料油和馏程较窄的原料油是炭黑生产的选择。
如前所述,原料油中的芳烃是生成炭黑的主要成分,芳烃含量高的原料油生成炭黑的速度快,时间短,生成的炭黑粒径均匀、结构高,炭黑的收率也随之提高;相反,当原料油中的烷烃含量增加时,炭黑的结构性下降,炭黑的收率也随之降低;而且,当原料油中的沥青质和胶质含量较高时,也会引起炭黑的结构性下降。
原料油质量对炭黑硫化胶性能的影响
炭黑对硫化胶的补强作用取决于炭黑的基本性能,即炭黑的粒径大小和结构性。炭黑粒径分布均匀适度,则硫化胶的补强性好,如用混合烃原料油和馏程分布宽的原料油生产炭黑是很难达到提高硫化胶补强性能的目的的。
无论是选用哪一种原料油,生产什么品种,都希望原料油中的沥青质和胶质含量越少越好。沥青质和胶质在反应过程中易生成微小(50~150 μm)的焦粒。实践证明,这些微小的焦粒混杂在炭黑中每增加1%时,炭黑对硫化胶的补强性能可降低5%,炭黑的DBP吸收值下降1个单位数值。
原料油的质量与炭黑质量存在密切关系,不仅对炭黑的生产影响显著,更是决定炭黑质量的主要的因素之一。
炭黑的分散过程主要受到三个因素的影响
a)炭黑的本质特性:炭黑的原始粒径、结构和表面各种基团都会对分散产生很大的影响。通常情况下炭黑的原始粒径小、结构低、挥发份低分散困难,反之则相对容易些。
b)使用者的配方:炭黑使用者的配方,基料、溶剂和树脂的性能都会非常显著地影响炭黑的***终分散情况,尤其是炭黑用树脂的选择。
c)分散设备:不同的分散设备在相同条件下的分散效果是完全不同的。正确选用分散设备是使用者必须重视的。
3)选择炭黑的基本思路
使用者在选择炭黑前首先要考虑的是:你想用炭黑来达到什么要求?着色、调色、抗紫外线还是起导电作用。重要的是一定要和炭黑的***技术工程师进行沟通,共同对物料体系进行技术评价,选择比较合适的炭黑品种。通常情况是:
着色用——选择黑度高、粒径小的炭黑,但一定要保证炭黑经过合理的、完全的分散,否则反而会背道而驰,达不到原来要求。
配色用——选择黑度低、粒径大、易分散的炭黑。
抗紫外线用——主要用在塑料和橡塑里,选择中等粒径、结构稍高些的炭黑,它们的抗紫外线性能***佳。
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炭黑系列中的色素炭黑是黑色涂料、油漆中比较好用的颜料。但是,有时候因为诸多原因,时间久了会产生絮凝的情况,这一现象想要得到良好的解决,首先要把炭黑的絮凝机理搞清楚。在各色的颜料中炭黑的分散是***为困难的,由于炭黑颗粒之间有着极强的聚集性,较高的高吸油量所造成的。另外,炭黑,特别是后氧化处理过的色素炭黑表面积一般都比较大,容易吸附周围环境中的水分。
分散是通过在色素炭黑表面形成树脂或者高分子包裹层,从而使原先的颜料附聚体形成更稳定的小的附聚体,也就是说分散剂要发挥作用,必须和颜料表面有足够强度的亲和力或者作用力才能在颜料表面更强更稳定的吸附层,也就是包裹层;同时,炭黑分散体系中的溶剂和树脂也会对颜料产生竞争吸附,分散剂还必须与颜料形成比树脂和溶剂更强的吸附才能发挥分散作用。
另外,要形成稳定的分散体系,还要有足够长的溶剂化链段,也就是分散剂要有合适的分子量,这样在涂料储存过程中,炭黑颗粒才不会因为布朗运动产生的碰撞而重新絮凝成大的颗粒或者延长絮凝返粗产生的时间。
同样的配方条件,色素炭黑的投放量大,分散剂投放不足的话,并不能使其达到好的分散状态,只有碳黑的使用量与分散剂的量调整好了,才能分散得很好,光泽很光。
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