文档介绍：一、黑度、着色强度和粒径的关系黑度是炭黑的重要性能指标,需要更多的研究和注意。虽然结构和表面化学性质对提高涂料的黑度有重要的作用,但与黑度和着色强度相关的最重要因素是平均粒径。对于含有炭黑的分散体,从光源发出的大部分光均被吸收,而只有很少的一点反射到感光元件被记录下来,因此不可能有效的使用比色计来对黑度进行分级。实验室中对黑度的测量大都采用目测法,在完全黑暗处用强光照射湿薄膜,在两块黑样板之间观察出的最小差异定为一个黑度指数。炭黑的颗粒越细,吸收的光越多,感觉颜色会更黑;颗粒较粗的炭黑反射的光多,使观察者感觉黑色较少一点。在涂料工业中,着色强度表示颜料的颜色强度和覆盖力,炭黑的着色强度与粒径的关系和黑度随粒径的变化趋势相同。炭黑颜料的最大问题是和白色颜料在一起使用,白色颜料和黑色颜料的粒径差别过于悬殊,较小的炭黑粒子被较大的白色颜料粒子遮盖,出现一种“包藏”效应。从流变性的角度考虑,使用不同炭黑所需要的涂料基料量亦有不同,表4-3给出了为考察流变性而选用的炭黑的性质。表3为考察流变性而选用的炭黑的性质炭黑种类颗粒直径(nm)表面积(m2/g)DBP值(ml/100g)挥发物(%)槽黑(MCC-1)(MCC-3)(MCF-2)(LCF-4)、分散度和配方观念在任何一种体系中,如果炭黑的分散程度适当,则其原始性质、表面积、结构以及表面化学,都对所需要的性能有影响,所以在整个操作方法中,获得必需的分散度非常重要。与大多数其它商业颜料相比,炭黑的颗粒非常细小,获得良好的分散体较为困难。由于粒径非常小,炭黑颜料的颗粒间存在较大的吸引力,趋向于形成或紧或松的团聚体,所以为达成适当的颜料分散程度,需要一定的处理方法,包括基料团聚体的解聚(润湿、分散)和分散体的稳定(静电稳定和空间位阻)。为了实现颜料颗粒的良好分散,必须要在炭黑表面替换出已吸附的杂质(包括空气、气体或水份),提供足够的机械能去拆散颜料结块,以及使颜料颗粒的表面暴露在聚合物中,从而保持必要的颜料颗粒的永久分离。比起其它大部分颜料,炭黑的分散需要高得多的机械能。粗一点的炭黑(平均粒径>33nm)较易分散,颗粒变细时,分散的困难程度随着细度的增加而增加。另外,值得注意的是,当用炭黑作配料时,炭黑的存在形式有疏松程度和粒子形状的差异。因为去除了空气和减少了有效表面积,炭黑成为粒状除了便利处理和清洁的考虑外,对于与涂料基料的附合和分散速率还有着重要的关系。比起非粒状的同种炭黑,基料对粒状炭黑的润湿速度要快得多,同时可避免涂料立刻有“粘度增加”的情形发生,此状况在采用疏松颜料时会产生。疏松的炭黑会很快的吸收许多基料,使得粘度上升,减低分散速度,从而进一步的减小了剪切力。所以应尽可能的根据应用体系来选择研磨设备,通常是用球磨机或磨耗机来研磨粒状炭黑,对于没有磨耗作用的研磨机,一般应用于非粒状炭黑的研磨。应用各种研磨机的效果情形如表4-4所示。表4涂料工业中各种研磨机适用的各类炭黑使用的研磨机合用的炭黑形式使用的研磨机合用的炭黑形式球磨机(鹅卵石)粒状、粉状胶磨机(石磨机)粉状(需要预先混合)三辊辊磨机粉状(需要预先混合)高速轮叶机粉状(一般只用预先混合情形)砂(弹粒)研磨机粉状(需要预先混合)高-塑性揉混合机粉状三辊辊