决定炭黑性能因素之一:平均原生粒径

色素炭黑的平均原生粒径常称为粒径,是炭黑重要指标之一。炭黑粒径的大小,在很大程度上是由其生产工艺决定的。在炉法工艺生产的炭黑,是色素炭黑原生粒子粒径的变化范围最大的工艺:从10纳米到80纳米。原生粒子的平均粒径和粒径分布从根本上决定了色素炭黑的性能,特别是其黑度和着色力。

色素炭黑性能与粒径关系图
   

决定炭黑性能因素之二:结构

优盟炭黑原始粒子的聚集程度通常被称为"结构"。主要分为两种,一种是高结构炭黑(高聚集度的炭黑被称为高结构炭黑);另一种是低结构炭黑(低聚集度的炭黑则被称为低结构炭黑)。色素炭黑原生粒子并非单独的分离状态存在,它们也会形成聚熔体和聚集体。炉法炭黑的聚集程度可以通过工艺的变化来调整;而接触法炭黑的聚集程度因其开放式的工艺则很难调控(这里需要有经验的技术人员进行调节)。

色素炭黑性能与结构关系图
   

决定炭黑性能因素之三:表面活性

优盟炭黑主要由碳元素组成,其中含碳量为90%～99%左右,也会含有少量的氧、氢、氮和硫等元素。这里所说的炭黑表面活性,对于酸性炭黑是指在炭黑粒子表面生成的含氧表面基团的多少,这些酸性表面基团主要为羧基、酚羟基、 醌基、内酯基等;对于碱性炭黑是指炭黑表面的碱性氧化物,它们影响着炭黑的理化性能,如润湿分散性,催化活性以及电化学性能。

色素炭黑性能与表面活性关系图