碳黑技术工艺(生产方法)
全球碳黑生产工艺一般为炉法、接触法(主要为槽法和无槽气法)和热解法。我们正在使用的是最重要也是最常用的生产工艺--炉法和气法。
所谓炉法就是在密闭的反应炉中,将液烃原料(一般是煤焦油)喷射到燃烧的热空气和天然气中,在高温下经热氧化而分解,所生成碳黑的性能可以通过猝熄火焰来控制。然后,使用过滤系统把产成的颜料碳黑从气烟中分离出来。炉法的特点是原材料的选择范围很广,且生产出的碳黑的性能多种多样,天津碳黑涂料。
而气法即无槽气法,是从槽法改进而来的生产工艺。槽法是将固态烃(粗蒽)或液态烃(蒽油)经气化釜气化后,和可燃性气体(一般使用天然气,天津碳黑涂料,也使用焦炉煤气或水煤气)混合后作为原料,天津碳黑涂料,由环形布置的管网送入火房在槽钢下的火嘴中高温燃烧并经槽钢冷却面收集生成碳黑的工艺。无槽气法即火房不设槽钢冷却面的改进工艺。这种工艺生产出来的颜料碳黑收率较炉法偏低,但原生粒子粒径小,在黑度和着色力方面均有更好的表现。 黑度除了受炭黑内部的光吸收外,也受粒子表面几何机构的影响而产生了具有增亮效应的光散射,这会降低黑度。天津碳黑涂料
色母粒在使用时的注意事项-上海立升实业有限公司
(1)色母粒存放一段时间后会吸潮,尤其是PET、ABS、PA、PC等,故要按本色粒同样的工艺进行干燥并达到含水量要求。
(2)用色母粒拚色达到所需色泽必须十分慎重,OPP常常会发生色差和色光的变化。
(3)色母粒和其他添加剂会有反应,使用时要注意。
(4)色母粒的稀释比的选取应注意。选用高的稀释比,则生产成本较低,但也要受到加工设备的限制。 天津碳黑涂料世界橡胶工业原材料耗用量排在第 一位的是生胶,***位的是炭黑。
形成炭黑一般是指碳单质微粒,一般是由于有机物燃烧不充分,其中的氢元素和氧元素转化为水,而碳元素燃烧不充分,就会脱离分子,形成炭黑。形态炭黑由碳组成,但通常被定为无机颜料类。炭黑是烃类经气相不完全燃烧或热裂解而成的黑色粉末状物质。由于生产工艺的不同,通过不同的工艺条件可得到各种性质不同的产品。1) 炭黑的微观构造炭黑粒子具有微晶结构,在炭黑中,碳原子的排列方式类似于石墨,组成六角形平面,通常 3~5个这样的层面组成一个微晶,由于炭黑微晶的每个石墨层面中,碳原子的排列是有序的,而相邻层面间碳原子的排列又是无序的,所以又叫准石墨晶体。
炉黑生产工艺气黑是在开放大气中生产的,但炉黑生产工艺则是在缺氧条件下的密闭炉中进行的。使用的不是许多束小火,而是一团大火焰,以油类作原料,并加入可燃气体使之达到炉内所需温度。而改变炉黑生产工艺条件,可得到所需要之颜料黑。比如:不同条件下,炭黑可达到广阔的平均粒径范围,从80 nm到小至15 nm,更直到细小至气黑那样小的颗粒。但对于同一粒径,气黑和炉黑还是有区别的,主要是表面化学不同。炉黑产品较为粗糙,平均粒径为40nm。此外,当采用炉黑生产工艺时,可加入少量的碱性化合物或其它添加剂以改变聚集体的聚集度和类型,由此可得到高结构或低结构的炭黑。由于炉黑是在几乎低于大气压及空气不足条件下生产出来的。所以它们大部分缺乏酸性表面氧化物,然而却发现了前面所提到的呈碱性反应的吡喃酮结构。关于炉黑的碱性pH值,是因为在终止炭黑生成时喷射淬化冷水中加入碱土,以及为降低结构而添加的碱性盐。另外,如果此炉黑不再进行氧化后处理,则其挥发份含量较低。炭黑由碳组成,但通常被定为无机颜料类。
色素炭黑是塑料的着色剂、防紫外线老化剂和抗静电剂。随着塑料行业的发展,炭黑在塑料行业的用量也越来越大,从普通的日用塑料到高 档的工程塑料都离不开炭黑。用量虽然不多,但它对塑料性能的影响很大,因此,对塑料用炭黑的性能要求更加严格,不同用途的塑料制品对炭黑性能有不同的要求, 为降低塑料的成本,炭黑的用量要求尽可能地高,但是,研磨设备的性能和类型将对炭黑的分散产生重要的影响。不同的塑料要求不同的分散水平。在许多情况下,塑料性能的不足可以直接归因于炭黑分散的不足,如电缆外壳和光纤等塑料产品,要求炭黑的分散水平能达到更高层次。对于性能要求很高的塑料,炭黑的充分分散是非常重要的。如果能提高色素炭黑的分散水平,可以使塑料的颜色、色相、粘度、光泽、稳定性以及挤出特性等达到更好的要求。由于生产工艺的不同,通过不同的工艺条件可得到各种性质不同的产品。天津碳黑涂料
炭黑的分散性能受结构程度的影响,由于高结构炭黑具有良好的分散性能,所以其着色强度也就自然较强。天津碳黑涂料
结构 (吸油值)
颜料碳黑原生粒子并非以单独地分离状态存在。它们通过物理作用形成聚熔体和聚集体。炉黑的聚集程度可以通过工艺的变化来调整;而气黑的聚集程度则很难调控。碳黑原始粒子的聚集程度通常被称为“结构”。高聚集度的碳黑被称为高结构碳黑,而低聚集度的碳黑则被称为低结构碳黑。 颜料碳黑所形成的附聚体则呈现出不规则碎片状结构。
碳黑的结构可以用DBP(邻苯二甲酸二丁酯)吸收值来测量。 根据经验,低结构颜料碳黑中,每100g碳黑的DBP吸收值应不高于70ml;而高结构颜料碳黑中,每100g碳黑的DBP吸收值应不低于110ml。中结构碳黑则居于两者之间。结构对颜料碳黑应用性有实质性的影响。(吸油值的测量参照ASTM D-2414 标准或GB/T 10722-2003) 天津碳黑涂料
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