一、色素炭黑的相關檢測指標介紹
GB/T 7044-2013規定的色素炭黑檢測指標主要有黑度、粒徑、吸油值、著色力、pH值、加熱減量、灰分、揮發分、流動度、總比表面積、45μm篩余物、雜質這幾個指標。色素炭黑出廠檢驗,僅需要檢測吸油值、著色力、pH值、加熱減量、灰分、黑度、流動度、45μm篩余物、雜質一共9個項目即可。而型式檢驗則要求所有指標全檢。下面我們就色素炭黑的關鍵(jian)指標重點講解一下。
1、黑度和粒徑檢測分析
黑(hei)(hei)度(du)(du)和粒徑(jing)這兩項指標是(shi)色(se)(se)素(su)(su)炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)的(de)重要(yao)分(fen)類(lei)依據(ju)。而且黑(hei)(hei)度(du)(du)直接(jie)與炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)的(de)粒徑(jing)相關(guan),粒徑(jing)越(yue)小,比表(biao)面積愈大(da)(da),炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)的(de)黑(hei)(hei)度(du)(du)越(yue)高(gao)。GB/T 7044-2013根據(ju)黑(hei)(hei)度(du)(du)和粒徑(jing)將色(se)(se)素(su)(su)炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)分(fen)成三大(da)(da)類(lei)即高(gao)色(se)(se)素(su)(su)接(jie)觸法炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)或高(gao)色(se)(se)素(su)(su)爐(lu)(lu)法炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)、中(zhong)色(se)(se)素(su)(su)接(jie)觸法炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)或中(zhong)色(se)(se)素(su)(su)爐(lu)(lu)法炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)、普(pu)通色(se)(se)素(su)(su)接(jie)觸法炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)或普(pu)通色(se)(se)素(su)(su)爐(lu)(lu)法炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)。黑(hei)(hei)度(du)(du)測(ce)定可(ke)以根據(ju)GB/T 7048-2012《色(se)(se)素(su)(su)炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)-黑(hei)(hei)度(du)(du)的(de)測(ce)定》的(de)方法來檢測(ce)。
2、表面化學性能檢測分析
加熱減(jian)量(liang)(liang)(liang)、揮(hui)(hui)發分、流動(dong)度(du)等(deng)是色(se)(se)素炭黑表面化(hua)學性能表現的關鍵指標。色(se)(se)素炭黑表面具有(you)不同的含氧(yang)官能團,這些含氧(yang)官能團越高(gao)則揮(hui)(hui)發分則越高(gao),而色(se)(se)素炭黑表現出的色(se)(se)調可(ke)(ke)(ke)調性能就越好。揮(hui)(hui)發分含量(liang)(liang)(liang)檢測(ce)(ce)可(ke)(ke)(ke)以依(yi)據GB/T 7047-2006《色(se)(se)素炭黑-揮(hui)(hui)發分含量(liang)(liang)(liang)的測(ce)(ce)定》,流動(dong)度(du)檢測(ce)(ce)可(ke)(ke)(ke)以依(yi)據GB/T 7052-2012《色(se)(se)素炭黑-流動(dong)度(du)的測(ce)(ce)定》。
3、比表面積檢測分析
為(wei)什么要檢(jian)測比(bi)表(biao)(biao)面積?那是因為(wei)色(se)素炭(tan)黑屬于表(biao)(biao)面大的(de)物質、所(suo)以具有一定的(de)吸(xi)濕性能。而且如果吸(xi)濕性能超標,則對色(se)素炭(tan)黑的(de)包(bao)裝、貯(zhu)存、運(yun)輸等過程,產(chan)生不(bu)(bu)必要的(de)麻(ma)煩、甚至(zhi)影響最(zui)終的(de)交(jiao)貨質量。此外如果色(se)素炭(tan)黑比(bi)表(biao)(biao)面積不(bu)(bu)統一,吸(xi)濕量過大,除(chu)了會(hui)對加工帶(dai)來(lai)麻(ma)煩外,還會(hui)要求進行特殊(shu)包(bao)裝處理,增加生產(chan)成(cheng)本。
當(dang)然,色(se)素(su)炭黑的(de)檢測指標(biao)還(huan)有其他好(hao)(hao)幾(ji)項。其實概況來講就是對色(se)散度、覆(fu)蓋力、流動性(xing)、相(xiang)容性(xing)、穩定性(xing)、明(ming)暗度等幾(ji)個常見(jian)母料(liao)質量性(xing)能(neng)的(de)要(yao)求,延伸出的(de)指標(biao)規定。色(se)素(su)炭黑在垃圾袋、塑料(liao)袋、電纜(lan)材料(liao)等產品的(de)制造(zao)中(zhong)應用(yong)極為常見(jian),所以我們一(yi)定要(yao)通過(guo)檢測,把好(hao)(hao)質量關,避免(mian)造(zao)成不必要(yao)的(de)損失。
二、色素炭黑的黑度和什么有關系
1、平均原生粒徑
色(se)(se)素(su)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)的平(ping)均(jun)(jun)原生(sheng)(sheng)粒(li)徑(jing)(jing)常稱(cheng)為粒(li)徑(jing)(jing),是(shi)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)重要指(zhi)標之(zhi)一。炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)粒(li)徑(jing)(jing)的大(da)小(xiao),在(zai)很大(da)程(cheng)度上(shang)是(shi)由其生(sheng)(sheng)產工(gong)藝(yi)決定(ding)的。在(zai)爐法(fa)工(gong)藝(yi)生(sheng)(sheng)產的炭(tan)黑(hei)(hei)(hei),是(shi)色(se)(se)素(su)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)原生(sheng)(sheng)粒(li)子(zi)粒(li)徑(jing)(jing)的變化范圍(wei)最大(da)的工(gong)藝(yi);從10納米到80納米。原生(sheng)(sheng)粒(li)子(zi)的平(ping)均(jun)(jun)粒(li)徑(jing)(jing)和粒(li)徑(jing)(jing)分(fen)布從根本上(shang)決定(ding)了色(se)(se)素(su)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)的性能,特別(bie)是(shi)其黑(hei)(hei)(hei)度和著色(se)(se)力。
2、結構
原(yuan)始粒(li)子(zi)的(de)聚(ju)(ju)(ju)集程度通常被稱(cheng)(cheng)為(wei)"結(jie)構"。主要分為(wei)兩(liang)種,一(yi)(yi)種是高結(jie)構炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(高聚(ju)(ju)(ju)集度的(de)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)被稱(cheng)(cheng)為(wei)高結(jie)構炭(tan)(tan)(tan)黑(hei));另(ling)一(yi)(yi)種是低結(jie)構炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(低聚(ju)(ju)(ju)集度的(de)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)則被稱(cheng)(cheng)為(wei)低結(jie)構炭(tan)(tan)(tan)黑(hei))。色素炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)原(yuan)生粒(li)子(zi)并非單獨的(de)分離狀態存在,它們也(ye)會形成聚(ju)(ju)(ju)熔體和聚(ju)(ju)(ju)集體。爐法(fa)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)的(de)聚(ju)(ju)(ju)集程度可以通過工藝的(de)變化來調(diao)整;而接觸法(fa)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)的(de)聚(ju)(ju)(ju)集程度因其(qi)開放式的(de)工藝則很難(nan)調(diao)控(kong)(這里需要有經驗的(de)技術人(ren)員進行調(diao)節)。
3、表面活性
主(zhu)(zhu)要由(you)碳(tan)元素(su)組成(cheng),其中含碳(tan)量(liang)為90%~99%左右(you),也會含有少量(liang)的(de)(de)氧、氫、氮和硫等元素(su)。這(zhe)(zhe)里所說的(de)(de)炭(tan)黑(hei)表(biao)(biao)面活性(xing)(xing)(xing),對于酸性(xing)(xing)(xing)炭(tan)黑(hei)是指(zhi)(zhi)在炭(tan)黑(hei)粒子(zi)表(biao)(biao)面生成(cheng)的(de)(de)含氧表(biao)(biao)面基(ji)團(tuan)的(de)(de)多少,這(zhe)(zhe)些酸性(xing)(xing)(xing)表(biao)(biao)面基(ji)團(tuan)主(zhu)(zhu)要為羧基(ji)、酚(fen)羥(qian)基(ji)、醌基(ji)、內酯基(ji)等;對于堿(jian)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)黑(hei)是指(zhi)(zhi)炭(tan)黑(hei)表(biao)(biao)面的(de)(de)堿(jian)性(xing)(xing)(xing)氧化物,它們影響(xiang)著炭(tan)黑(hei)的(de)(de)理化性(xing)(xing)(xing)能,如潤濕分散性(xing)(xing)(xing),催化活性(xing)(xing)(xing)以及電化學性(xing)(xing)(xing)能。
三、色素炭黑黑度為什么越低越好
黑(hei)(hei)度(du)(du)是指顏(yan)料(liao)的(de)(de)深度(du)(du)和(he)(he)純度(du)(du),通常用(yong)光(guang)學儀器測量。黑(hei)(hei)度(du)(du)越(yue)高(gao),顏(yan)色越(yue)深,但也意味著顏(yan)料(liao)中的(de)(de)雜質和(he)(he)不純物質越(yue)多。如果顏(yan)料(liao)中的(de)(de)雜質和(he)(he)不純物質過多,會影響(xiang)到顏(yan)料(liao)的(de)(de)質量和(he)(he)穩定性,甚至會對(dui)使用(yong)效果產生負面影響(xiang)。因(yin)此,黑(hei)(hei)度(du)(du)高(gao)并不一(yi)定意味著顏(yan)料(liao)質量好。顏(yan)料(liao)的(de)(de)黑(hei)(hei)度(du)(du)與其(qi)粒度(du)(du)和(he)(he)分散(san)性密切相關(guan)。粒度(du)(du)越(yue)細,分散(san)性越(yue)好,顏(yan)料(liao)的(de)(de)黑(hei)(hei)度(du)(du)就越(yue)低(di),因(yin)此得出色素(su)炭(tan)黑(hei)(hei)黑(hei)(hei)度(du)(du)為什(shen)么越(yue)低(di)越(yue)好這(zhe)個結論。