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碳黑(carbon black),又名炭黑,是一種無定形碳。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表示的。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似于石墨,組成六角形平面,通常 3~5個這樣的層面組成一個微晶,由于炭黑微晶的每個石墨層面中,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序的,所以又叫準(zhǔn)石墨晶體。它的主要成份是碳元素,其微晶具有準(zhǔn)石墨結(jié)構(gòu),呈同心取向,其粒子由近乎球形或其他不規(guī)則形狀的聚熔體構(gòu)成。
炭黑的生產(chǎn)工藝不同,則表面的化學(xué)性能也有差別。大多數(shù)炭黑的真實(shí)表面積大于由粒徑計算出的幾何表面積。這是由于炭黑特別是粒徑小于25nm的炭黑表面存在許多微孔。據(jù)分析,可在炭黑表面檢測如酚基、醌基、羧基等基團(tuán),這些酸性基團(tuán)濃度在氣黑和氧化爐黑的表面特別高。在爐黑中可檢測到吡喃酮結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)決定了爐黑的堿性性質(zhì)。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。
槽黑的生產(chǎn)工藝
這種生產(chǎn)工藝以天燃?xì)庾髟?,槽黑的工藝與氣黑生產(chǎn)工藝的氣體燃燒過程相似,天燃?xì)馊紵?,發(fā)出許多扇形火焰,得到的產(chǎn)品與氣黑類似,而不同的是這里采用了平坦的水冷U形槽作為炭黑的沉積槽。由于生態(tài)和經(jīng)濟(jì)原因,許多年前就停止了這種方法的使用。而氣黑的生產(chǎn)不會對生態(tài)環(huán)境造成影響,而此氣法炭黑工藝仍在運(yùn)用。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)。
炭黑在兩種體系的混合及可能出現(xiàn)的問題,由于色漿在乳膠漆中的使用是兩種分散體系的混合,色漿中的著色物質(zhì)—顏料在表面活性劑A的作用下,分散在水中。表面活性劑的性能、數(shù)量決定了顏料的分散程度、含量及穩(wěn)定性。而乳膠漆中的成膜物質(zhì)在表面活性劑B的作用下分散在水中,表面活性劑的性質(zhì)、數(shù)量決定了乳膠漆的平均粒度、光澤及穩(wěn)定性。若兩種分散劑配伍性不好則會出現(xiàn)分散劑相互反應(yīng)交聯(lián),造成體系不穩(wěn)定,即浮色發(fā)花現(xiàn)象。碳元素不同的排列組合會形成不同的物質(zhì),比如金剛石和石墨,就是因?yàn)樘荚氐呐帕薪M合不一樣造成的。