炭黑是什么?
炭黑是什么?
碳黑(carbon black,又名炭黑),是一種無(wú)定形碳。輕、松而極細(xì)的黑色粉末,比表面積非常大,范圍從10-3000m2/g,是有機(jī)物(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(lèi)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(bǔ)強(qiáng)炭黑”、“導(dǎo)電炭黑”、“耐磨炭黑”等??勺骱谏玖?,用于制造中國(guó)墨、油墨、油漆等,也用于做橡膠的補(bǔ)強(qiáng)劑。石墨粉
一、主要原產(chǎn)地
二、炭黑的結(jié)構(gòu) 炭黑的形態(tài)結(jié)構(gòu)
炭黑的表面化學(xué)結(jié)構(gòu)
三、炭黑的主要性質(zhì) 1. 黑度
2. 著色強(qiáng)度
3. 色調(diào)
4. 分散性
5. 光穩(wěn)定性
6. 食品接觸
四、炭黑的分類(lèi) (1)、按生產(chǎn)方式分類(lèi)
(2) 、按用途分類(lèi)
(3) 、按主要功能作用分類(lèi)
五、炭黑的生產(chǎn)工藝
展開(kāi)
一、主要原產(chǎn)地
據(jù)記載,中國(guó)是世界上最早生產(chǎn)炭黑的國(guó)家之一。在古時(shí)候,人們焚燒動(dòng)植物油、松樹(shù)枝,收集火煙凝成的黑灰,用來(lái)調(diào)制墨和黑色顏料。這種被稱之為“炱”的黑灰就是最早的炭黑。 1821 年人們?cè)诒泵赖貐^(qū)首次用天然氣為原料生產(chǎn)炭黑,從此炭黑不再是“炱”那么簡(jiǎn)單,它是“氣態(tài)或液態(tài)的碳?xì)浠衔镌诳諝獠蛔愕臈l件下進(jìn)行不完全燃燒或熱裂分解所生成的無(wú)定形碳,為疏松、質(zhì)輕而極細(xì)的黑色粉末”。大片油氣田相繼開(kāi)采,源源不斷的原料供應(yīng)推動(dòng)炭黑生產(chǎn)由手工操作邁入了大規(guī)模工業(yè)化時(shí)代。 1912 年人們發(fā)現(xiàn)炭黑對(duì)橡膠具有補(bǔ)強(qiáng)作用,從此炭黑逐漸成為橡膠工業(yè)不可缺少的原材料。目前世界橡膠工業(yè)原材料耗用量排在第一位的是生膠,第二位的是炭黑;換言之,炭黑已成為消費(fèi)量最大的橡膠配合劑。炭黑的耗用量一般占橡膠耗用量的40%~50% ,也就是說(shuō),在橡膠配方中,通常每使用2 份橡膠就會(huì)搭配使用1 份炭黑。石墨棒
二、炭黑的結(jié)構(gòu)
炭黑的結(jié)構(gòu)性是以炭黑粒子間聚成鏈狀或葡萄狀的程度來(lái)表示的。由凝聚體的尺寸、形態(tài)和每一凝聚體中的粒子數(shù)量構(gòu)成的凝聚體組成的炭黑稱為高結(jié)構(gòu)炭黑。目前常用吸油值表示結(jié)構(gòu)性,吸油值越大,炭黑結(jié)構(gòu)性越高,容易形成空間網(wǎng)絡(luò)通道,而且不易破壞。高結(jié)構(gòu)炭黑顆粒細(xì),網(wǎng)狀鏈堆積緊密,比表面積大,單位質(zhì)量顆粒多,有利于在聚合物中形成鏈?zhǔn)綄?dǎo)電結(jié)構(gòu),其中在眾多炭黑品種中以乙炔炭黑為最佳。粒徑分布寬的炭黑粒子比分布窄的炭黑粒子更能賦予聚合物導(dǎo)電性,并用統(tǒng)計(jì)方法解釋這個(gè)現(xiàn)象。粒徑分布寬的炭黑,少數(shù)大直徑粒子需要數(shù)目巨大,直徑更小的粒子給予補(bǔ)償,相同平均粒徑分布寬的炭黑比分布窄的炭黑有更多的粒子總數(shù)。石墨顆粒
炭黑的形態(tài)結(jié)構(gòu)
炭黑由炭組成,但通常被定為無(wú)機(jī)顏料類(lèi)。炭黑是烴類(lèi)經(jīng)氣相不完全燃燒或熱烈解而成的黑色粉末狀物質(zhì)。由于生產(chǎn)工藝的不同,通過(guò)不同的工藝條件可得到各種性質(zhì)不同的產(chǎn)品。 1) 炭黑的微觀構(gòu)造 炭黑粒子具有微晶結(jié)構(gòu),在炭黑中,碳原子的排列方式類(lèi)似于石墨,組成六角形平面,通常 3~5個(gè)這樣的層面組成一個(gè)微晶,由于炭黑微晶的每個(gè)石墨層面中,碳原子的排列是有序的,而相鄰層面間碳原子的排列又是無(wú)序的,所以又叫準(zhǔn)石墨晶體。 2) 炭黑的粒徑 顏料炭黑的粒子細(xì)度可低至5nm,一般說(shuō)來(lái),炭黑粒子不是孤立存在的,而是多個(gè)粒子通過(guò)碳晶層互相穿插,形成鏈枝狀。不同生產(chǎn)工藝可得到粒徑范圍極廣的炭黑粒子,燈黑生產(chǎn)工藝得到的產(chǎn)品相對(duì)粗糙,而氣黑生產(chǎn)工藝可得到精細(xì)的產(chǎn)品。 用爐黑生產(chǎn)工藝可得到幾乎所有粒徑范圍的炭黑,同一品種的炭黑,其粒子大小并不完全相同,呈現(xiàn)一個(gè)粒徑分布范圍。一般來(lái)說(shuō),粒子較細(xì)的品種,粒徑分布較窄。
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