炭黑作為粉末涂料行業(yè)一種應(yīng)用廣泛的化工原料，其特性對于涂料的生產(chǎn)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(chǎn)生的原因以及炭黑應(yīng)用的技術(shù)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(zhì)與一般的顏料的顆粒性質(zhì)有很大的不同，如炭黑粒子表面的微觀結(jié)構(gòu)、粒子粒徑和比表面積、粒子的表面形態(tài)和表面性質(zhì)等，炭黑表現(xiàn)出的顏料性質(zhì)和一般的顏料有較大的區(qū)別。炭黑主要用于橡膠行業(yè)，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(yè)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(chǎn)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(shù)的進(jìn)步，一些爐法炭黑也能夠達(dá)到槽法炭黑的質(zhì)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(chǎn)方法所制造炭黑產(chǎn)品的性質(zhì)、性能和成本（價(jià)格）有很大的差別。炭黑的應(yīng)用范圍主要依其粒徑而決定，生產(chǎn)方法的不同炭黑的粒徑范圍也不同，詳細(xì)情況參考下圖：

一般來說，炭黑的粒徑越細(xì)，則著色力越強(qiáng)，遮蓋力越好，黑度也越高。對于相同粒徑的炭黑來講，結(jié)構(gòu)高的或高結(jié)構(gòu)的單元頻數(shù)大的炭黑表現(xiàn)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(jié)構(gòu)低的炭黑對涂膜的光澤和流平影響小。炭黑的結(jié)構(gòu)越高，聚集體的形狀越不規(guī)則。炭黑結(jié)構(gòu)的高低與其生產(chǎn)方法工藝控制有很大的關(guān)系，熱裂法炭黑的結(jié)構(gòu)很低或沒有結(jié)構(gòu)（粒子以單個(gè)形式存在）；槽法炭黑結(jié)構(gòu)較低，僅3～5個(gè)粒子熔接在一起；爐法炭黑的結(jié)構(gòu)較高，十幾個(gè)或幾十個(gè)粒子熔接在一起形成發(fā)達(dá)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(xì)微，因此在炭黑粒子的表面還結(jié)合有酚基、醌基、羧基和內(nèi)酯基等含氧基團(tuán)，這些含氧官能團(tuán)影響著炭黑表面的PH值。含氧官能團(tuán)多的，槽法炭黑，表面呈酸性（PH值在3～5）；含氧官能團(tuán)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(wěn)定性。

三、色素用炭黑分類及其特性參數(shù)對涂料性能的影響：

色素用炭黑分類

炭黑參數(shù)對涂料性能的影響

設(shè)計(jì)配方應(yīng)依據(jù)不同黑度的涂料選擇相應(yīng)粒徑的炭黑，粉末涂料加工時(shí)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(shè)備需求

由本文上述內(nèi)容可知，色素炭黑的粒度分布、PH值、分子結(jié)構(gòu)對其性能影響非常明顯，因此對相關(guān)參數(shù)的監(jiān)控極為重要。炭黑的生產(chǎn)企業(yè)或者使用企業(yè)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(guān)檢測設(shè)備是不太可能對色素炭黑的生產(chǎn)和使用過程進(jìn)行有效的監(jiān)控，也就無法保證炭黑或者是涂料產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)。