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1、色素碳黑的介绍色素碳黑的介绍1 1n色素炭黑一般介绍n色素碳黑的生产工艺n色素碳黑的特性对涂料的影响 n其它影响碳黑性能的因素n色素碳黑的推荐议程议程2 2无机黑的种类3 3色素碳黑的TEM 图片4 40,010,11101000100200300400WhiteGreyBlack黑度值黑度值 My光反射率%黑度值和光反射率的关系5 5黑度值My 和色相值dM的定义黑度值得定义黑度值得定义My = 100 log (100/Y)色相值的定义色相值的定义dM = 100 (log Xn/X - log Zn/Z)蓝相蓝相 dM 0红相红相 dM 06 6n色素炭黑一般介绍n色素碳黑的生产工艺n色
2、素碳黑的特性对涂料的影响 n其它影响碳黑性能的因素n色素碳黑的推荐议程议程7 7碳黑的生产工艺-气黑德固赛在 1935独创的生产工艺碳氢化合物的不完全燃烧敞开的反应设备, 表面氧化程度高 4-6%平均原生粒径在 10-30 nm8 8碳黑的生产工艺-炉黑最重要的碳黑生产工艺碳氢化合物的不完全燃烧密封式反应设备, 碳黑表面氧化度不高 1-2%平均原生粒径在 10-80 nm碳黑的结构可以调整9 9碳黑的生产工艺-灯黑最古老的碳黑生产工艺碳氢化合物的不完全燃烧很宽的粒径分布平均原生粒径在 30-200 nm很大的碳黑粒径1010不同碳黑生产工艺碳黑的粒径分布图1111碳黑的供应形式粉状碳黑粉状碳黑
3、珠状碳黑珠状碳黑-干法干法珠状碳黑珠状碳黑-湿法湿法1212不同供应形式碳黑的差异优点缺点粉状碳黑较容易分散粉尘较大倾注密度低差的流动性珠状碳黑-干法较少粉尘倾注密度高好的流动性较难分散1313n色素炭黑一般介绍n色素碳黑的生产工艺n色素碳黑的特性对涂料的影响 n其它影响碳黑性能的因素n色素碳黑的推荐议程议程1414色素碳黑特性对涂色素碳黑特性对涂料的影响料的影响 平均原生粒径 表面化学 结构 1515不 同 颜 料 的 平 均 粒 径 大 小 比 较钛白粉氧化铁红LB 101FW 200汉 沙 黄酞 氰 蓝1616原生粒径对碳黑性能的影响10 nm10 纳米100 nm100 纳米主色主色调
4、色调色较高较高 较强较强 红相红相较较低低 红相红相较弱较弱蓝蓝相相 较困难较困难 较较容易容易较较高高较较低低较较低低较较高高色相色相色相色相分散性分散性吸油量吸油量吸油量吸油量颜料添加量颜料添加量黑度黑度着色力着色力蓝相相1717原生粒径对黑度的影响(醇酸氨基烤漆, 5% 碳黑基于树脂固含)1818原生粒径对着色力的影响粒径粒径, nm相对着色力相对着色力, %Particle sizeTinting strength13nm25nm50nm95nm11010165301919原生粒径对分散性的影响原生粒径对分散性的影响相同的体积下相同的体积下表面积表面积较低较低较高较高 润湿润湿分散分散
5、较难较难较难较难 较容易较容易较容易较容易 2020色素碳黑的特性对色素碳黑的特性对涂料的影响涂料的影响 平均原生粒径 表面化学 结构 2121表面氧化对涂料的影响2222表面氧化处理后2323表面氧化基团对pH值的影响羧基苯酚酸酐醌基醚 酸 碱内酯2424炉法碳黑炉法碳黑大多数是醌基大多数是醌基pHpH值大约为值大约为9 9气法碳黑气法碳黑大多数是羧基大多数是羧基pHpH值大约为值大约为4 4表面氧化基团对pH值的影响2525氧化后碳黑孔隙度的增加2626涂料表面的TEM图像(醇酸氨基烤漆，5%碳黑含量)未氧化处理的碳黑Color Black S170 (17nm)氧化处理的碳黑 Speci
6、al Black 6 (17nm)2727粒径粒径 黑度黑度 MY值值20光泽光泽FW200SS 6FW 1S 1707040868032828229726913131717Gloss 20氧化处理对光泽和黑度的影响2828粘度，粘度，厘泊厘泊碳黑浓度碳黑浓度: 30 %氧化处理对涂料粘度的影响2929色素碳黑特性对涂色素碳黑特性对涂料的影响料的影响 平均原生粒径 表面化学 结构 3030碳黑结构对涂料的影响碳黑结构对涂料的影响主色主色调色调色色相色相色相色相分散性分散性粘度粘度碳黑添加量碳黑添加量黑度黑度黑度黑度着色力着色力较低较低 较低较低较容易较容易较高较高较低较低 蓝相蓝相蓝相蓝相较高
7、较高较难较难较低较低较高较高红相红相红相红相较高较高高结构高结构低结构低结构3131 碳黑结构对分散性的影响 低结构低结构 聚集体之间的距离较小聚集体之间的距离较小 较强的作用力较强的作用力 高结构高结构 聚集体之间的距离较大聚集体之间的距离较大 较弱的作用力较弱的作用力较难分散较难分散较容易分散较容易分散3232n色素炭黑一般介绍n色素碳黑的生产工艺n色素碳黑的特性对涂料的影响 n其它影响碳黑性能的因素n色素碳黑的推荐议程议程3333碳黑浓度对黑度和色相的影响FW285，水性体系343412345672652662672682692702712722732742750102030405060
8、雾影雾影My珠磨次数珠磨次数 My 黑度值黑度值醇酸氨基烤漆醇酸氨基烤漆 特黑特黑 6雾影雾影分散时间对黑度和雾影的影响3535FW 200FW 200SB 6SB 6Gloss 20 :醇酸氨基烤漆醇酸氨基烤漆蓝相蓝相MY, dMF 310F 251F 310F 251树脂对黑度和色相的影响3636 FW 285, 聚氨酯分散液聚氨酯分散液Borchigen SN 95 1080*3065*3246*3275*3216*F ES 993*Byk 190Edaplan 480Tego Disp. 745Tego Disp. 750050100150200250300350dM (x10)My*
9、HydropalatMy润湿剂对黑度和色相的影响3737影响碳黑稳定性的因素分散剂分散分散因素因素溶剂和助剂溶剂和助剂树脂体系树脂体系碳黑特性碳黑特性原生粒径表面处理润湿性极性溶剂型研磨浆粘度研磨浆碳黑浓度研磨设备研磨介质研磨时间 溶剂水性结构3838分散条件对碳黑性能的影响好好 分散条件分散条件差差20o 光泽光泽雾影雾影黑度黑度 MY色相色相储存稳定性储存稳定性研磨细度研磨细度较高较高较高较高较低较低较低较低较高较高较低较低差差 好好细细粗粗红相红相蓝相蓝相393912 m24 m光泽保持率佛罗里达12-24个月曝晒12 m12 m12 m12 m12 m12 m12 m24 m24 m2
10、4 m24 m24 m24 m404005101520Gloss loss, %FW 200FW 1FW 2SS 6USA 1Japan 1USA 2SS 4Printex UUSA 3USA 4光泽的损失- 42 天ADF测试(5% pigment black as against Lioptal A 453)4141雾影的增加 42 天 ADF 测试(5% pigment black as against Lioptal A 453)4242n色素炭黑一般介绍n色素碳黑的生产工艺n色素碳黑的特性对涂料的影响 n其它影响碳黑性能的因素n色素碳黑的推荐议程议程4343碳黑的分散工艺1.1.1.
11、1.研磨浆研磨浆n n 预分散预分散把碳黑润湿于树脂中把碳黑润湿于树脂中n n 研磨研磨分散和稳定碳黑分散和稳定碳黑需要高剪切力的研磨设备把碳黑的需要高剪切力的研磨设备把碳黑的附集体分散附集体分散. . 例如例如 沙磨沙磨, , 珠磨珠磨, , 球磨球磨n n2. 2. 调漆调漆n n 加入其余的树脂，溶剂和助剂加入其余的树脂，溶剂和助剂 ( (只需搅拌只需搅拌) )4444氧化气黑氧化气黑n FW 200, FW 2高色素气黑，最高黑度和蓝相高色素气黑，最高黑度和蓝相n 特黑特黑 6, 5高色素气黑，有很高的蓝相高色素气黑，有很高的蓝相n 特黑特黑 4, 4A 普通色素气黑，易于分散普通色素
12、气黑，易于分散 用于涂料工业的氧化气黑4545气黑气黑n FW 285, FW 1 高色素气黑，应用于水性涂料高色素气黑，应用于水性涂料n S 170, S 160 中色素气黑中色素气黑n Printex U, 普通色素气黑，易于分散普通色素气黑，易于分散 Printex V, Printex 140 V 用于涂料工业的未氧化气黑4646炉黑炉黑n 特黑特黑 100 调色用调色用, 防止浮色防止浮色 易于分散易于分散n Printex G 调色用调色用 n Printex 200 专用于电泳漆专用于电泳漆n Printex L, L6, XE2 导电碳黑导电碳黑.用于涂料工业的炉黑4747n Lamp Black 101 调色黑调色黑 用于涂料工业的灯黑4848谢谢大家的参与！谢谢大家的参与！4949
