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高色素炭黑結構對性能的影響
高色素炭黑結構: 高色素碳黑粒子不僅以原生粒子形式存在,而且在生產(chǎn)熔結成凝聚體。這種凝聚體是由原生粒子經(jīng)化學鍵結合。在凝聚過程中,由大量鏈枝的原生凝聚體構成的炭黑稱為高結構炭黑。而原生凝聚體由較少鏈枝原生粒子組成的炭黑,則稱為低結構炭黑。見下圖: 高結構 低結構 高色素碳黑的結構即炭黑聚集體的形態(tài),一般鏈枝越多越密其結構越高,反之則結構越低,炭黑結構對性能的影響,見下表:炭黑結構對性能的影響 性能 高結構 低結構 性能 高結構 低結構 分散 更易 更難 導電性 更高 更低 潤濕 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
炭黑用量的合理選擇是十分重要的
炭黑由于其純度高,比電阻較大,制品硬度較大,因此炭黑基的人造石墨制品主要用于作電機電刷、滑動觸頭、軸承、機械密封等機電行業(yè)用品。炭黑還可用于核工業(yè)等所需高純各向同性石墨制品。
炭黑在膠料中的用量,直接影響硫化膠的性能,諸如強度、耐磨性、硬度、伸長率、耐屈撓性等,均有一個炭黑用量。所以,在配方設計時,炭黑用量的合理選擇是十分重要的。例如,硬度、定伸應力、生熱等,均隨炭黑用量的增加而增加,而回彈性、膨脹率、伸長率、電阻率、耐屈撓性等,均隨炭黑用量的增加而降低。但拉伸強度、撕裂強度及耐磨性等,卻隨炭黑用量的增加而有一級大值。
炭黑比橡膠價格低,故一般配方傾向于多用炭黑
炭黑配合量對于不同橡膠,不同溫度是不相同的,對于結晶性天然橡膠來說,配合量是使橡膠分子鏈在大變形時易于取向生成結晶,因而炭黑用量較少;而對于非結晶型的丁苯橡膠而言,則是增加分子鏈間的吸引力,由此增加彈性體的強度,獲得補果,因而炭黑用量較多。另外,同一彈性體和同一填料,在混煉溫度為100℃時的填充量比20℃時的填充量大。
炭黑比橡膠價格低,故一般配方傾向于多用炭黑。但是,如果炭黑用量過多,反而會使硫化膠的物理性能下降,達不到應有的補果。一是由于相對減少了橡膠用量,二是由于分散性不好,削弱了橡膠和炭黑間的相互作用,所以強度下降。故應該綜合考慮膠料的加工性、滯后性以及破壞特性,選用適當配合量。
款式精美,經(jīng)久耐用,還具有環(huán)保作用
不僅款式精美,經(jīng)久耐用,還具有環(huán)保作用。加入色素炭黑會有較強的蘭綠色色光,但當與透明基料、白色基料以及略呈黃色基料搭配,呈現(xiàn)出漂亮的蘭色調(diào)。 炭黑用量雖然不多,但它對塑料性能的影響很大,因此,對塑料用炭黑的性能要求更加嚴格,不同用途的塑料制品對炭黑性能有不同的要求。對于性能要求很高的塑料,水性炭黑的充分分散是非常重要的。如果能地提高炭黑的分散水平,可以使塑料的顏色、色相、粘度、光澤、穩(wěn)定性以及擠出特性等達到更好的要求。 光密度是表征了材料的整體光學性質,通過增強吸收和散射,然后通過調(diào)節(jié)加量使這個數(shù)值成倍。通常,色素高的炭黑吸收性比散射性大得多 ( 要黑得多 ) ,色素低的炭黑表現(xiàn)出高散射性而非吸收性,看上去不黑。