炭黑作為粉末涂料行業一種應用廣泛的化工原料，其特性對于涂料的生產有著明顯的影響，下文我們就從炭黑的基本特性著手，了解這種影響產生的原因以及炭黑應用的技術要求。
一、炭黑簡介
炭黑是無定形碳的一種黑色粉末。炭黑表面積很大。主要成分是元素碳，并含有少量的氧和硫等。炭黑的顆粒性質與一般的顏料的顆粒性質有很大的不同，如炭黑粒子表面的微觀結構、粒子粒徑和比表面積、粒子的表面形態和表面性質等，炭黑表現出的顏料性質和一般的顏料有較大的區別。炭黑主要用于橡膠行業，只有約10%的炭黑作為色素炭黑用于涂料、塑料、油墨和造紙工業中。炭黑的分類方法比較混亂，除作為橡膠等用途的炭黑品種以外，作為色素炭黑的分類，從生產方法方面分類可分為槽法炭黑、爐法炭黑和熱裂法炭黑三種,隨著技術的進步，一些爐法炭黑也能夠達到槽法炭黑的質量水平而作為色素炭黑使用；從著色力或黑度方面分類可分為高色素炭黑、中色素炭黑和低色素炭黑三種，不同的生產方法所制造炭黑產品的性質、性能和成本（價格）有很大的差別。炭黑的應用范圍主要依其粒徑而決定，生產方法的不同炭黑的粒徑范圍也不同。
一般來說，炭黑的粒徑越細，則著色力越強，遮蓋力越好，黑度也越高。對于相同粒徑的炭黑來講，結構高的或高結構的單元頻數大的炭黑表現的黑度、遮蓋力和著色力較高。作為色素炭黑，從分散性的角度考慮，結構低的炭黑對涂膜的光澤和流平影響小。炭黑的結構越高，聚集體的形狀越不規則。炭黑結構的高低與其生產方法工藝控制有很大的關系，熱裂法炭黑的結構很低或沒有結構（粒子以單個形式存在）；槽法炭黑結構較低，僅3～5個粒子熔接在一起；爐法炭黑的結構較高，十幾個或幾十個粒子熔接在一起形成發達的鏈枝狀聚集體。
二、炭黑PH值對其性能的影響：
炭黑是烴類不完全燃燒生成的顆粒，加上炭黑粒子很細微，因此在炭黑粒子的表面還結合有酚基、醌基、羧基和內酯基等含氧基團，這些含氧官能團影響著炭黑表面的PH值。含氧官能團多的，槽法炭黑，表面呈酸性（PH值在3～5）；含氧官能團少的，爐法炭黑，表面呈中性或微堿性（PH值≥7）。PH值影響色素炭黑的分散性,并影響涂膜表面的光澤和流平。碳黑粒子表面的極性，特別是氧化后的炭黑極性增加（雖然增加了分散性），吸濕性也大大增加，會影響炭黑顏料的儲存穩定性。
三、色素用炭黑分類及其特性參數對涂料性能的影響：
色素用炭黑分類
| 炭黑類型 | 粒徑范圍/nm | 黑度指數* | 表面及范圍/（㎡/g） |
| HCC | 10～14 | 260～188 | 1100～695 |
| MCC | 15～27 | 175～150 | 275～115 |
| MCF | 17～27 | 173～150 | 235～100 |
| LCF | 28～70 | 130～60 | 65～20 |
炭黑參數對涂料性能的影響
| 一、當粒徑減小或表面積增大時 | ||
| 黑度 | 增加 光的吸收更多，反射更少，使人覺得更黑 | |
| 粘度 | 增加 基料需要量較多，自由流動的基料量減少 | |
| 分散性 | 降低 粒子間引力增大，需要更多的能量破壞附聚體 | |
| 光澤 | 降低 較高的基料需要量，涂層中共光反射的基料量減少 | |
| 二、當炭黑結構增大時 | ||
| 黑度 | 降低 纖維狀聚集體增多，相當于較粗粒子的效果 | |
| 粘度 | 增加 基料需要量較多，自由流動的基料量減少 | |
| 分散性 | 增加 由于粘度的增加，產生更大的剪切力破壞附聚體 | |
| 光澤 | 降低 基料需要量增加，涂層表面上自由基料減少 | |
| 三、當炭黑表面酸度增加時 | ||
| 黑度 | 增加 | 對于大多數基料而言，表面酸度增加，相當于加入一種有效的分散潤濕劑，顏料被基料潤濕的阻力得以降低，有助于基料滲透到顏料粒子簇中去 |
| 粘度 | 降低 | |
| 分散性 | 增加 | |
| 光澤 | 增加 | |
設計配方應依據不同黑度的涂料選擇相應粒徑的炭黑，粉末涂料加工時螺桿擠出分散性差，一般選用分散性好、對涂膜流平好的表面PH值較低的炭黑。
四、色素炭黑檢測設備需求
由本文上述內容可知，色素炭黑的粒度分布、PH值、分子結構對其性能影響非常明顯，因此對相關參數的監控極為重要。炭黑的生產企業或者使用企業很有必要考慮配置激光粒度分析儀、PH值測試儀、色譜儀等等。沒有相關檢測設備是不太可能對色素炭黑的生產和使用過程進行有效的監控，也就無法保證炭黑或者是涂料產品的質量指標。
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