炭黑對塑料的紫外線老化的防護作用,取決于炭黑的粒徑、結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)性。
炭黑的粒徑較小時,因表面積增大,其吸收光或遮光能力增加,故紫外線防護作用增強,但粒徑小于20nm,其防護作用趨于同一水平,原因是當粒徑過小時,逆向散射減小,而繼續(xù)向前的光會威脅聚合物的穩(wěn)定性。
結(jié)構(gòu)較低,即聚集體尺寸較小時,因聚集體幾何體積較小,會增強對聚合物的防護作用,這也是結(jié)構(gòu)較低的炭黑較黑的原因。
炭黑表面含氧基團較多,即揮發(fā)份較高時,能消除聚合物分解時產(chǎn)生的基因,因此防護作用也增強。
普通級色母粒主要用于PE垃圾袋,電纜,管材等之類產(chǎn)品,薄膜要求顏料顆粒小,分散均勻,在膜上不應(yīng)該有大于0.6mm色點,普通薄膜可以選用粒徑較大,結(jié)構(gòu)較高,中等黑度,分散性較好的普通色素炭黑既可以。
纖維色母粒主要分為丙綸,滌綸。主要用于化纖絲,地毯,無紡布等。要求炭黑含有高純度,好分散性,高著色力,無雜質(zhì),顏料顆粒小于1um。
色素炭黑的運用首要依據(jù)個人的商品來選用,色素碳黑做為顏料,在油墨、涂料、油漆、色漿、密封膠、塑料、陶瓷、塑膠、電纜等工業(yè)出產(chǎn)范疇運用規(guī)模較廣。不一樣的范疇對色素碳黑的功能需求也不一樣,甚至在一樣范疇,因為出產(chǎn)的商品質(zhì)量不一樣,對質(zhì)料的功能需求也會有較大的不同。
中色素炭黑不論怎樣盡力也不會做出高色素碳黑的黑度與作用,在對黑度需求較高的商品(如汽車漆)里,選用高黑度,通過后處理改進渙散性的色素炭黑商品,會到達的作用 。
使用者在選擇炭黑前要考慮的是:你想用炭黑來達到什么要求?著色、調(diào)色、抗紫外線還是起導(dǎo)電作用。重要的是一定要和炭黑的技術(shù)工程師進行溝通,共同對物料體系進行技術(shù)評價,選擇比較合適的炭黑品種。通常情況是:
著色用——選擇黑度高、粒徑小的炭黑,但一定要炭黑經(jīng)過合理的、完全的分散,否則反而會背道而馳,達不到原來要求。
配色用——選擇黑度低、粒徑大、易分散的炭黑。
抗紫外線用——主要用在塑料和橡塑里,選擇中等粒徑、結(jié)構(gòu)稍高些的炭黑,它們的抗紫外線性能佳。
炭黑分散設(shè)備
炭黑形狀 分散設(shè)備
粉狀 三輥機、碾磨機、園盤分散機、擠出機、高速混合機
粒狀 密煉機、雙輥機、球磨機、砂磨機
黑度直接與炭黑的粒徑相關(guān),粒徑越小,比表面積愈大,炭黑的黑度越高。這是因為盡管原生粒子已熔合成原生聚集體,但是其比表仍能起作用,原生粒子細,則凝聚體的比表面積越大。所顯現(xiàn)的顏色更黑,防紫外線作用更佳。由于細粒子炭黑的吸光率比粗粒子炭黑的更高,所以著色力更強。但是當粒徑減小時,由于藍光被吸收,為此色調(diào)變成棕相。
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