高色素炭黑結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響

高色素炭黑結(jié)構(gòu)： 高色素碳黑粒子不僅以原生粒子形式存在，而且在生產(chǎn)熔結(jié)成凝聚體。這種凝聚體是由原生粒子經(jīng)化學(xué)鍵結(jié)合。在凝聚過程中，由大量鏈枝的原生凝聚體構(gòu)成的炭黑稱為高結(jié)構(gòu)炭黑。而原生凝聚體由較少鏈枝原生粒子組成的炭黑，則稱為低結(jié)構(gòu)炭黑。見下圖: 高結(jié)構(gòu) 低結(jié)構(gòu) 高色素碳黑的結(jié)構(gòu)即炭黑聚集體的形態(tài)，一般鏈枝越多越密其結(jié)構(gòu)越高，反之則結(jié)構(gòu)越低，炭黑結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響，見下表:炭黑結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響 性能 高結(jié)構(gòu) 低結(jié)構(gòu) 性能 高結(jié)構(gòu) 低結(jié)構(gòu) 分散 更易 更難 導(dǎo)電性 更高 更低 潤(rùn)濕 更慢 更快 粘度 更高 更低 主色黑度 更低 更高 填充量 更低 更高 光澤 更低 更高 著色力 更低 更高

炭黑聚集體間的相互作用

應(yīng)根據(jù)要求的性能，抓住主要矛盾，兼顧其他，合理選擇炭黑用量。例如，為了提高膠料的耐磨耗性，選用細(xì)粒子炭黑時(shí)用量較少，而選用高結(jié)構(gòu)細(xì)粒子炭黑，用量還可減少，這樣就不至于因?yàn)橛昧窟^大而降低回彈性，有利于保持較高的耐屈撓龜裂性能喝回彈性，減少生熱，保證在實(shí)際使用中有較好的耐磨性能。

一般的說，在膠料中炭黑聚集體間的相互作用開始急劇增加時(shí)的炭黑配合量為配合量，炭黑粒徑越小，表面活性越大，結(jié)構(gòu)越高，達(dá)到拉伸強(qiáng)度時(shí)的炭黑用量就趨于減少，通常炭黑用量在40-60份時(shí)既能賦予橡膠制品較好的性能指標(biāo)。配合量，硬質(zhì)炭黑在20%-23%左右，軟質(zhì)炭黑在23%-26%左右。

炭黑填充量可用炭黑的DBP吸收值預(yù)先測(cè)定

炭黑的填充量可用炭黑的DBP吸收值預(yù)先測(cè)定。例如，ISAF的DBP吸附值為1.25cm3/g，橡膠的相對(duì)密度為0.95，則100g炭黑至少可配合118g橡膠（1.25×0.95=1.18），或是100g橡膠可容納85g炭黑（ISAF）。同理，低結(jié)構(gòu)炭黑容量可以更多。如果炭黑填充量過多，則容易結(jié)團(tuán)，無法進(jìn)一步分散。實(shí)際上，只有炭黑母煉膠才能達(dá)到如此高的炭黑濃度。

塑料著色是采用純顏料，但直接使用純顏料粉末，往往純?cè)诜稚⒉缓煤惋w揚(yáng)污染的問題，因此出現(xiàn)了加有不同分散劑的粉狀色料、膏狀色料、液體色料，以及其中有分散劑和樹脂的著色母料（或稱色母料、色母粒），還有樹脂和色料已按制品要求混合并分散好的，可直接成型的著色粒料，其制法、用法和適用樹脂類型可見下表。