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碳黑技术工艺（生产方法）

全球碳黑生产工艺一般为炉法、接触法（主要为槽法和无槽气法）和热解法。我们正在使用的是**重要也是**常用的生产工艺--炉法和气法。

所谓炉法就是在密闭的反应炉中，将液烃原料（一般是煤焦油）喷射到燃烧的热空气和天然气中，上海塑料用碳黑推荐厂家，在高温下经热氧化而分解，所生成碳黑的性能可以通过猝熄火焰来控制，上海塑料用碳黑推荐厂家。然后，使用过滤系统把产成的颜料碳黑从气烟中分离出来。炉法的特点是原材料的选择范围很广，上海塑料用碳黑推荐厂家，且生产出的碳黑的性能多种多样。

而气法即无槽气法，是从槽法改进而来的生产工艺。槽法是将固态烃（粗蒽）或液态烃（蒽油）经气化釜气化后，和可燃性气体（一般使用天然气，也使用焦炉煤气或水煤气）混合后作为原料，由环形布置的管网送入火房在槽钢下的火嘴中高温燃烧并经槽钢冷却面收集生成碳黑的工艺。无槽气法即火房不设槽钢冷却面的改进工艺。这种工艺生产出来的颜料碳黑收率较炉法偏低，但原生粒子粒径小，在黑度和着色力方面均有更好的表现。 由凝聚体的尺寸、形态和每一凝聚体中的粒子数量构成的凝聚体组成的炭黑称为高结构炭黑。上海塑料用碳黑推荐厂家

   高结构色素炭黑经常会被应用在绿色轮胎制造领域，它能够让轮胎耐磨性和抗滑性得到保持，而且还可以减小滚动阻力，更加省油安全。当然这跟高结构色素炭黑的结构特性是分不开的。

     一般的色素炭黑表面光滑，聚集体分布比较狭窄。但是高结构色素炭黑聚集体外观是繁杂的支链状，这样会更加丰富多能。温度缓慢增大的情况下，高结构色素炭黑表面氧化官能团脱落，总酸含量降低，但是结合胶的含量却在升高。

 比表面积跟色素炭黑的色散自由能是正比关系的，通过用温度和氧化处理的结果不同，从而得出含氧官能团不是吸附橡胶的活性中心。

上海塑料用碳黑推荐厂家炭黑作着色时，黑度主要基于对光的吸收，对于特定浓度的炭黑，炭黑越细小，则光吸收程度越高。

工业上的炭黑是由烃类（油类或天然气等碳氢化合物）裂解和不完全燃烧而制得 的高度分散性的黑色粉末状物质，色素炭黑它主要由碳元素组成， 而微晶具有准石墨结构， 且呈同心取向，其“粒子”由近乎球形或其他不规则形状的聚集体所构成。

碳黑有以下特质：

1. 比较好的黑色颜料。

2. 几乎是**廉价的颜料。

3. 着色力及遮盖力**强的颜料。

4. 视觉感官上呈中性。

橡胶的补强剂和填料，其消耗量约为橡胶消耗量的一半，橡胶用炭黑占 炭黑总量的 94％，其中约 60％用于轮胎制造。此外，也用作油墨、涂料和塑料 的着色剂以及塑料制品的紫外光屏蔽剂。在许多其他制品，如电极、干电池、电 阻器、**、化妆品及抛光膏中，它也是重要的助剂。 橡胶用炭黑，色素炭黑和导电炭黑。 橡胶用炭黑如轮胎行业，橡胶密封件，减震件等等，橡胶制品中配合一定量的炭 黑可以起到补强和填充作用以改善橡胶制品的性能。 色素炭黑，主要用于油墨，油漆等行业作为黑色颜料使用。 导电炭黑，利用某些炭黑的低电阻或高电阻性能，使其于不同的产品，如导电橡 胶，无线电元件等等，成为导电炭黑。 ·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。

色素炭黑在塑料应用问题色素炭黑基本性能，原生粒径、结构、孔隙率和表面官能团，对塑料性能的影响有以下几点：

色素炭黑原生粒径小(比表面积大)

(1)可以提高炭黑的黑度；

(2)可以提高炭黑的着色力；

(3)可以增强炭黑抗紫外线的能力；

(4)可以提高炭黑的电导率；

(5)能增大塑料的粘度；

(6)降低炭黑的分散性；

(7)增加炭黑和塑料的吸水量。

色素炭黑的分散和稳定性如果不能满足使用的要求，会直接影响塑料制品的性能。常见的问题有：(1)“絮凝”、“返粗”、“团聚”是颜料浆中常见的一些分散问题。它们是因为色素炭黑粒子之间的布朗运动产生的。要达到理想的分散，有赖于分散设备的提高、添加剂的应用和另外一些技术的运用。(2)颜料浆分散不好，导致塑料制品的黑度下降，偏棕色，光泽差。这些问题可以通过加大分散力度解决；也可以通过调整炭黑的填充量来完成；也可以通过增加混合的时间、改善混合条件来解决。(3)塑料粘度高与炭黑添加量过多有关，而且添加量大，可能会导致塑料过热。温度过高会对热敏性聚合物产生不良反应，造成体系过热，引起凝胶的产生；还会降低色素炭黑的分散质量和体系的稳定性。因此，减少炭黑的添加量或控制好适当的温度会有助于减少问题的发生几率。 常用吸油值表示结构性，吸油值越大，炭黑结构性越高，容易形成空间网络通道，而且不易破坏。

二、紫外线防护性的应用

 炭黑在塑料工业中用途之一是防紫外光老化，由于炭黑有较高的吸光性，因而能有效的防止塑料受阳光照射而产生光氧化降解。炭黑作为紫外光稳定剂在塑料中所起的作用有：把光能转化为热能；保护塑料表面而免遭一定波长的射线照射；截取原子团而产生防老化作用，从而阻止催化降解。紫外线对聚烯烃特别有害，试验证明当一定细度的炭黑的浓度为百分之二时可以达到完美的紫外线屏蔽作用。

 炭黑对塑料的紫外线老化的防护作用，取决于炭黑的粒径、结构和表面化学性。

 炭黑的粒径较小时，因表面积增大，其吸收光或遮光能力增加，故紫外线防护作用增强，但粒径小于20nm，其防护作用趋于同一水平，原因是当粒径过小时，逆向散射减小，而继续向前的光会威胁聚合物的稳定性。

 结构较低，即聚集体尺寸较小时，因聚集体几何体积较小，会增强对聚合物的防护作用，这也是结构较低的炭黑较黑的原因。

 炭黑表面含氧基团较多，即挥发份较高时，能消除聚合物分解时产生的基因，因此防护作用也增强。 与高结构炭黑相比，低结构炭黑较有可能达到高的浓度，但在分散过程中却因此需要较大分散力。上海塑料用碳黑厂家报价

在配合运用有机紫外光吸收剂和抗氧化剂可使寿命延长。然而颜料黑仍然被认为是比较好的紫外线稳定剂。上海塑料用碳黑推荐厂家

丝印油墨炭黑越黑，其酸性值也较高，PH值约在2.5 ~ 4.5之间，吸附能力越强，普通的丝印油墨炭黑PH值几乎是中性的，因此其吸附能力不明显。由于吸附能力对于涂料的干燥性有特殊影响，常因吸附色漆中的催干剂而使涂膜干率减退。PH值为4以下时，酸性越大，对催干剂的吸附能力也越大，则对抗干性能影响也就越明显。色素炭黑的抗干作用，不是在制漆后立即表现出来，而是在完全或部分地对催干剂吸附后（贮存期内），经过一段时间才反应出来。因此，在设计色漆配方时，要考虑适当增加催干剂用量。 上海塑料用碳黑推荐厂家

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