分析應用炭黑性能和涂料的關系

 1）炭黑的化學組成

炭黑的主要成分是元素碳，并含有少量的氫，氧和硫，其揮發(fā)物含量越高，則含氧量越大。

2）炭黑的粒徑

經X射線分析，任何種類的炭黑都是以最小的石墨準結晶體形成密切的排列而形成，主要區(qū)別是不像石墨晶體排列得那么整齊。一般炭黑顆粒的大小可能要通過2萬倍電子顯微鏡來測出或利用碘吸附法（BET法）來測定炭黑的比表面積進行換算。炭黑的粒子直徑一般與其炭黑成正比關系，即粒徑越小，黑度越黑。

3）炭黑的黑度和色相

要得到純凈黑色的炭黑是有困難的。當前高級轎車用的高色素炭黑是經過特殊加工處理而形成的。色素碳黑的顏色與顆粒的大小，顆粒的表面結構及其所吸附揮發(fā)物質的成分數(shù)量有一定的關系。炭黑的黑度常以它的高度分散性能作為先決條件，否則顆粒細的炭黑其黑度也不能顯示出來。

關于黑度比較，我們必須注意到，在干燥狀態(tài)中的炭黑顏色與分散于色漆中炭黑顏色不一致的，因為炭黑的黑度與其分散性有很大關系，要比較黑度，必須把炭黑分散于漆基中制成色漿后再配成色漆，然后制成漆膜試片進行對比。

4）炭黑的著色力

炭黑的著色力對炭黑來說十分重要，炭黑的著色力越大，在制取某種灰色漆時，其用量也越少。炭黑的著色力基本上和炭黑的顆粒大小成比例，與炭黑的結構也有一定關系。但是這個關系不是簡單的，因為炭黑的著色能力大小不僅取決于顆粒的大小，而且取決于它的表面特征。亦就是炭黑的黑度與著色能力之間不是正比關系。

5）炭灰PH值與其吸附能力的關系

炭黑的表面酸性與出現(xiàn)的化學吸附氧等有關，表面酸性要歸因于表面氧和所含基團。在有空氣的情況下，炭黑在加熱時，會引起酸度的增長而使吸附能力提高。

炭黑越黑，則其酸性也越高，PH值約在2.5~4.5之間。低級的炭黑其PH值幾乎是中性的。因此其吸附能力不甚明顯。由于炭黑的吸附能力對涂料的干燥性有特殊的影響，常因吸附色漆中的催干劑而使涂膜干率減退。

6）炭黑的吸油量

炭黑的吸油量隨著顆粒的大小和吸附能力的提高而增大。目前正在炭黑進行后處理，就可以得到一種容易分散，而又減低額吸油量的炭黑，這是色漆生產所需要的李想品牌。因為炭黑的吸油量是一項重要的質量標準,在色漆配方設計時，確定配方的PVC值以及研磨色漿的顏/基比，均需此數(shù)據(jù)。在炭黑吸油量值偏高時，會影響其分散性和貯存的穩(wěn)定性。這樣的配方設計時必須考慮分散助劑的應用等措施。

7）炭黑的結構及聚集體大小的影響

炭黑的另一基本性質是“結構”。炭黑的特征是具有低、中或高結構，此處結構指的是對的表面積而言的原生聚集體的大小和結構型。高結構炭黑由相對高度分枝的原生聚集體組成。

高結構炭黑比低結構炭黑會有更多空間，因為其高度分枝的形狀阻礙了更緊密的堆積。吸油率值是填充聚集體之間空間的量度，可以用作判斷結構水平的指南。因為對于表面面積的炭黑，其結構越高，則吸油率也越高。

8）色素碳黑的分散性能

色素碳黑的分散是色漆所用的顏料中最困難的，這是由于炭黑顆粒的*的聚合性、高的吸油量所致。炭黑在色素中形成不穩(wěn)定的懸浮質點的傾向，起初分散好的色漿或色漆成品在貯存過程中，又重新恢復聚合使炭黑粒凝聚，出現(xiàn)返粗變稠病態(tài)。