什么是碳黑?

碳黑是碳（主要為石油衍生物）經(jīng)過不完全燃燒形成的精細粉末狀的準石墨結(jié)構(gòu)物質(zhì)，表觀呈純黑***或者粒狀。產(chǎn)品的著色力，精細度和密度根據(jù)原料和生產(chǎn)工藝的不同而有很大差異。碳黑不溶于水；有酸堿性之分，燃燒后產(chǎn)生二氧化碳。碳黑的主要成分是碳，同時包含微量氫，氧，硫，灰份，焦油和水份。

什么是顏料碳黑？

據(jù)2005年統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，碳黑的全球年產(chǎn)量接近800萬噸，其中90%以上為橡膠碳黑，用于橡膠補強用途和汽車輪胎；只有大約10%作為色素用于油墨，塑膠和涂料，稱為顏料碳黑，或者色素碳黑。

顏料碳黑的消費量

顏料碳黑，作為***主要的黑色顏料，是僅次于鈦***和氧化鐵的第三大銷量的顏料產(chǎn)品。顏料碳黑的全球年用量（用于著色以及其他特殊用途，區(qū)別于橡膠補強用途）為50萬噸。由此可見，顏料碳黑與橡膠碳黑有著明顯的區(qū)別。

顏料碳黑的特點

1. ***的黑色顏料

2. 幾乎是***顏料

3. 與同類顏料相比有***的著色力和遮蓋力

4. ***穩(wěn)定的顏料：有很好的耐熱性，耐化學性和耐光性。

碳黑技術工藝（生產(chǎn)方法）

全球碳黑生產(chǎn)工藝一般為爐法、接觸法（主要為槽法和無槽氣法）和熱解法。我們正在使用的是***重要也是***常用的生產(chǎn)工藝--爐法和氣法。

所謂爐法就是在密閉的反應爐中，將液烴原料（一般是煤焦油）噴射到燃燒的熱空氣和天然氣中，在高溫下經(jīng)熱氧化而分解，所生成碳黑的性能可以通過猝熄火焰來控制。然后，使用過濾系統(tǒng)把產(chǎn)成的顏料碳黑從氣煙中分離出來。爐法的特點是原材料的選擇范圍很廣，且生產(chǎn)出的碳黑的性能多種多樣。

而氣法即無槽氣法，是從槽法改進而來的生產(chǎn)工藝。槽法是將固態(tài)烴（粗蒽）或液態(tài)烴（蒽油）經(jīng)氣化釜氣化后，和可燃性氣體（一般使用天然氣，也使用焦爐煤氣或水煤氣）混合后作為原料，由環(huán)形布置的管網(wǎng)送入火房在槽鋼下的火嘴中高溫燃燒并經(jīng)槽鋼冷卻面收集生成碳黑的工藝。無槽氣法即火房不設槽鋼冷卻面的改進工藝。這種工藝生產(chǎn)出來的顏料碳黑收率較爐法偏低，但原生粒子粒徑小，在黑度和著色力方面均有更好的表現(xiàn)。

碳黑的粉狀和粒狀

顏料碳黑有兩種表觀形態(tài)：粉狀和粒狀。粉狀易分散但污染高并且性狀蓬松，流動性弱。粒狀碳黑揚塵小，體積較小更便于運輸，但同時分散性相對于粉狀較弱。

PowCarbon? and BeBlack?

為了有助于規(guī)范在全球范圍內(nèi)***我們的產(chǎn)品，我們注冊了自己的商標：PowCarbon? 為粉狀碳黑商標；BeBlack?為粒狀碳黑商標： 以方便區(qū)分我們不同形態(tài)的產(chǎn)品。

顏料碳黑的常識

粒徑:

顏料碳黑的原生粒子是由許多疊合層面所組成。在很大程度上，生產(chǎn)工藝決定其原生粒子的粒徑大小。在爐法生產(chǎn)的碳黑中，原生粒子粒徑的變化范圍***：從10納米到80納米。原生粒子的平均粒徑和粒徑分布從根本上決定了顏料碳黑的性能，特別是其黑度和著色力。

結(jié)構(gòu) （吸油值）

顏料碳黑原生粒子并非以單獨地分離狀態(tài)存在。它們通過物理作用形成聚熔體和***體。爐黑的***程度可以通過工藝的變化來調(diào)整；而氣黑的***程度則很難調(diào)控。碳黑原始粒子的***程度通常被稱為“結(jié)構(gòu)”。高***度的碳黑被稱為高結(jié)構(gòu)碳黑，而低***度的碳黑則被稱為低結(jié)構(gòu)碳黑。 顏料碳黑所形成的附聚體則呈現(xiàn)出不規(guī)則碎片狀結(jié)構(gòu)。

碳黑的結(jié)構(gòu)可以用DBP（鄰苯二甲酸二丁酯）吸收值來測量。 根據(jù)經(jīng)驗，低結(jié)構(gòu)顏料碳黑中，每100g碳黑的DBP吸收值應不高于70ml；而高結(jié)構(gòu)顏料碳黑中，每100g碳黑的DBP吸收值應不低于110ml。中結(jié)構(gòu)碳黑則居于兩者之間。結(jié)構(gòu)對顏料碳黑應用性有實質(zhì)性的影響。（吸油值的測量參照ASTM D-2414 標準或GB/T 10722-2003）

著色力

碳黑的著色力通常是用百分數(shù)的形式來表現(xiàn)，可以通過使用黑度反射儀測量碳黑沖淡色漿得出的數(shù)據(jù)來衡量。根據(jù)工業(yè)標準操作，色漿為碳黑和鈦白

（或其他白色顏料如氧化鋅）及一定溶劑的混合物。

（著色力的測量參照 ASTM D-3849 或 GB/T7046-2003標準）

比表面積

炭黑比表面積是指單位質(zhì)量或單位體積內(nèi)炭黑粒子表面積的總和，單位為m2/g 。 比表面積與粒徑一樣是炭黑的基本性能之一。對表面光滑的炭黑來說，比表面積與粒徑成反比，即粒徑越小比表面積越大，反之亦然。所以，如把炭黑粒子假定為球形，可由粒徑的數(shù)據(jù)計算比表面積。橡膠用炭黑粒子表面一般是比較光滑的，無孔的。粒子較細的中超耐磨炭黑表面帶有少量微孔。色素炭黑由于生成條件或經(jīng)后處理，表面有一定程度氧化，粒子表面積大于相同粒徑的橡膠用炭黑。

炭黑的比表面積分為外比表面積（或稱光滑比表面積），內(nèi)比表面積（或稱孔隙內(nèi)比表面積）和總比表面積?？偙缺砻娣e等于外比表面積和內(nèi)比表面積的總和。比表面積的測定方法很多，常用的有氮吸附法（BET法）,吸碘值法，CTAB法（大分子吸附
法），t值法以及電子顯微鏡法等。

pH 值：

PH值和表面***能團數(shù)量有關。爐法碳黑表面***能團少，并存在少量的可溶性鹽，因此碳黑本身多呈中性或堿性。 為了改善碳黑的粘性，穩(wěn)定性以及流動性， 有些顏料碳黑可通過表面處理來改變表面***能團數(shù)量，從而呈酸性。