什么是碳黑?

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**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。

顏料碳黑的消費(fèi)量

顏料碳黑，作為較主要的黑色顏料，是僅次于鈦**和氧化鐵的第三大銷量的顏料產(chǎn)品。顏料碳黑的全球年用量（用于著色以及其他特殊用途，區(qū)別于橡膠補(bǔ)強(qiáng)用途）為50萬(wàn)噸。由此可見(jiàn)，顏料碳黑與橡膠碳黑有著明顯的區(qū)別。

顏料碳黑的特點(diǎn)

1. 較好的黑色顏料

2. 幾乎是較便宜顏料

3. 與同類顏料相比有較好的著色力和遮蓋力

4. 較穩(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。我們正在使用的是較重要也是較常用的生產(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?，和可燃性氣體（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。

PowCarbon? and BeBlack?

為了有助于規(guī)范在全球范圍內(nèi)推廣我們的產(chǎn)品，我們注冊(cè)了自己的商標(biāo)：PowCarbon? 為粉狀碳黑商標(biāo)；BeBlack?為粒狀碳黑商標(biāo)： 以方便區(qū)分我們不同形態(tài)的產(chǎn)品。

顏料碳黑的常識(shí)

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較大：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。

結(jié)構(gòu) （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**體。爐黑的**程度可以通過(guò)工藝的變化來(lái)調(diào)整；而氣黑的**程度則很難調(diào)控。碳黑原始粒子的**程度通常被稱為“結(jié)構(gòu)”。高**度的碳黑被稱為高結(jié)構(gòu)碳黑，而低**度的碳黑則被稱為低結(jié)構(gòu)碳黑。 顏料碳黑所形成的附聚體則呈現(xiàn)出不規(guī)則碎片狀結(jié)構(gòu)。

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。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，低結(jié)構(gòu)顏料碳黑中，每100g碳黑的DBP吸收值應(yīng)不高于70ml；而高結(jié)構(gòu)顏料碳黑中，每100g碳黑的DBP吸收值應(yīng)不低于110ml。中結(jié)構(gòu)碳黑則居于兩者之間。結(jié)構(gòu)對(duì)顏料碳黑應(yīng)用性有實(shí)質(zhì)性的影響。（吸油值的測(cè)量參照ASTM D-2414 標(biāo)準(zhǔn)或GB/T 10722-2003）

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。根據(jù)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)操作，色漿為碳黑和鈦白

（或其他白色顏料如氧化鋅）及一定溶劑的混合物。

（著色力的測(cè)量參照 ASTM D-3849 或 GB/T7046-2003標(biāo)準(zhǔn)）

比表面積

炭黑比表面積是指單位質(zhì)量或單位體積內(nèi)炭黑粒子表面積的總和，單位為m2/g 。 比表面積與粒徑一樣是炭黑的基本性能之一。對(duì)表面光滑的炭黑來(lái)說(shuō)，比表面積與粒徑成反比，即粒徑越小比表面積越大，反之亦然。所以，如把炭黑粒子假定為球形，可由粒徑的數(shù)據(jù)計(jì)算比表面積。橡膠用炭黑粒子表面一般是比較光滑的，無(wú)孔的。粒子較細(xì)的中超耐磨炭黑表面帶有少量微孔。色素炭黑由于生成條件或經(jīng)后處理，表面有一定程度氧化，粒子表面積大于相同粒徑的橡膠用炭黑。

炭黑的比表面積分為外比表面積（或稱光滑比表面積），內(nèi)比表面積（或稱孔隙內(nèi)比表面積）和總比表面積?？偙缺砻娣e等于外比表面積和內(nèi)比表面積的總和。比表面積的測(cè)定方法很多，常用的有氮吸附法（BET法）,吸碘值法，CTAB法（大分子吸附
法），t值法以及電子顯微鏡法等。

pH 值：

PH值和表面官能團(tuán)數(shù)量有關(guān)。爐法碳黑表面官能團(tuán)少，并存在少量的可溶性鹽，因此碳黑本身多呈中性或堿性。 為了改善碳黑的粘性，穩(wěn)定性以及流動(dòng)性， 有些顏料碳黑可通過(guò)表面處理來(lái)改變表面官能團(tuán)數(shù)量，從而呈酸性。