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炭黑的基本常识
一,什么是炭黑?产品分册:“碳黑是碳(主要为石油衍生物)经过不完全燃烧形成的精细粉末状的准石墨结构物质,表观呈纯黑色粉或者粒状。碳黑(无机颜料)不溶于水;有酸碱性之分,燃烧后产生二氧化碳。碳黑的主要成分是碳,同时包含微量氢,氧,硫(含硫量),灰份(灰分),焦油(甲苯透光率)和水份(加热减量)。”
为了准确把握这一概念,可参看下图和所附电镜照片:
碳元素→准石墨结构→聚集体→附聚体→粒状炭黑(原粉)生
(一次结构)(二次结构)←(纳米
m)(微米μm)→
依靠范德华力(分子间作用力),一次结构的炭黑聚集体会附聚成附聚体(又称二次结构)。在涂料、油墨或塑胶中,在外力的作用下,炭黑的二次结构变成一次结构,分布在体系中。
而粒状炭黑是为了满足储存、运输、防止污染的需要,经过湿法或干法造粒而生成的粒径更大的炭黑颗粒。
二.什么是颜料碳黑?据2005年统计数据显示,碳黑的全球年产量接近800万吨,其中90以上为橡胶碳黑,用于橡胶补强用途和汽车轮胎;只有大约10作为色素用于油墨,塑胶和涂料,称为颜料碳黑(pigme
tcarbo
black),色素碳黑colori
gcarbo
black或者特种碳黑specialcarbo
black。最稳定的颜料:有很好的耐热性,耐化学性和耐光性。
三.碳黑的用途炭黑具有优良的着色colori
g、导电co
ductive或抗静电a
tistatic以及紫外线吸收UVabsorptio
的功能,因此炭黑可以作为橡胶rubber,轮胎(tyre)等工业中的填充剂,涂料、油墨、塑料、化纤、皮革等工业的着色剂,以及导电剂、抗静电剂、紫外光屏蔽剂等被广泛应用。
四,碳黑技术工艺(生产方法)全球碳黑生产工艺一般为炉法、接触法(主要为槽法和无槽气法)和热解法。我们正在使用的是最重要也是最常用的生产工艺炉法和气法。
所谓炉法油炉法和气炉法就是在密闭的反应炉中,将液烃原料(一般是煤焦油)喷射到燃烧的热空气和天然气中,在高温下经热氧化而分解,所生成碳黑的性能可以通过猝熄火焰来控制。然后,使用过滤系统把产成的颜料碳黑从气烟中分离出来。炉法的特点是原材料的选择范围很广,且生产出的碳黑的性能多种多样。产品一般为碱性。得率高,一般均是万吨级。举例著名的炭黑生产商(国际,国内)
而气法即无槽气法,是从槽法改进而来的生产工艺。槽法是将固态烃(粗蒽)或液态烃(蒽油)经气化釜气化后,和可
f燃性气体(一般使用天然气,也使用焦炉煤气或水煤气)混合后作为原料,由环形布置的管网送入火r
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