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指標(biao)重點講解(jie)一下(xia)。
1、黑度和粒徑檢測分析
黑(hei)(hei)度和粒(li)徑(jing)(jing)這兩項指標是色(se)素(su)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)的(de)重要分(fen)(fen)類依據(ju)(ju)。而且(qie)黑(hei)(hei)度直接(jie)與炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)的(de)粒(li)徑(jing)(jing)相關,粒(li)徑(jing)(jing)越小,比表面(mian)積愈大(da),炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)的(de)黑(hei)(hei)度越高(gao)(gao)。GB/T 7044-2013根(gen)(gen)據(ju)(ju)黑(hei)(hei)度和粒(li)徑(jing)(jing)將色(se)素(su)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)分(fen)(fen)成三大(da)類即高(gao)(gao)色(se)素(su)接(jie)觸法(fa)(fa)(fa)(fa)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)或(huo)(huo)高(gao)(gao)色(se)素(su)爐法(fa)(fa)(fa)(fa)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)、中色(se)素(su)接(jie)觸法(fa)(fa)(fa)(fa)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)或(huo)(huo)中色(se)素(su)爐法(fa)(fa)(fa)(fa)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)、普(pu)通(tong)色(se)素(su)接(jie)觸法(fa)(fa)(fa)(fa)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)或(huo)(huo)普(pu)通(tong)色(se)素(su)爐法(fa)(fa)(fa)(fa)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)。黑(hei)(hei)度測定可以根(gen)(gen)據(ju)(ju)GB/T 7048-2012《色(se)素(su)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)-黑(hei)(hei)度的(de)測定》的(de)方法(fa)(fa)(fa)(fa)來檢測。
2、表面化學性能檢測分析
加(jia)熱減量、揮(hui)發(fa)分(fen)(fen)、流動(dong)度(du)等是色(se)素(su)(su)炭(tan)黑(hei)表(biao)(biao)面化(hua)學性能(neng)表(biao)(biao)現(xian)的(de)關(guan)鍵指標。色(se)素(su)(su)炭(tan)黑(hei)表(biao)(biao)面具有(you)不同的(de)含(han)氧官能(neng)團,這些含(han)氧官能(neng)團越(yue)(yue)(yue)高(gao)則揮(hui)發(fa)分(fen)(fen)則越(yue)(yue)(yue)高(gao),而色(se)素(su)(su)炭(tan)黑(hei)表(biao)(biao)現(xian)出的(de)色(se)調可調性能(neng)就越(yue)(yue)(yue)好。揮(hui)發(fa)分(fen)(fen)含(han)量檢(jian)測(ce)可以(yi)依據(ju)GB/T 7047-2006《色(se)素(su)(su)炭(tan)黑(hei)-揮(hui)發(fa)分(fen)(fen)含(han)量的(de)測(ce)定》,流動(dong)度(du)檢(jian)測(ce)可以(yi)依據(ju)GB/T 7052-2012《色(se)素(su)(su)炭(tan)黑(hei)-流動(dong)度(du)的(de)測(ce)定》。
3、比表面積檢測分析
為(wei)什么要檢測(ce)比表(biao)面(mian)積(ji)?那是因為(wei)色素(su)炭黑屬于(yu)表(biao)面(mian)大的(de)(de)物質、所(suo)以具有一定的(de)(de)吸濕(shi)性(xing)能(neng)。而且如果(guo)吸濕(shi)性(xing)能(neng)超標,則(ze)對色素(su)炭黑的(de)(de)包(bao)裝、貯存、運輸等(deng)過程,產生不必要的(de)(de)麻(ma)(ma)煩(fan)(fan)、甚(shen)至影響最(zui)終的(de)(de)交貨質量。此外如果(guo)色素(su)炭黑比表(biao)面(mian)積(ji)不統一,吸濕(shi)量過大,除(chu)了會對加工帶(dai)來麻(ma)(ma)煩(fan)(fan)外,還會要求進行特(te)殊(shu)包(bao)裝處理,增加生產成本。
當然,色(se)素炭黑的(de)檢(jian)測指標(biao)還(huan)有其他好(hao)幾項。其實(shi)概況(kuang)來講就是對色(se)散度(du)、覆蓋(gai)力、流動性(xing)、相容性(xing)、穩定(ding)性(xing)、明暗度(du)等幾個常(chang)見母(mu)料(liao)質量性(xing)能的(de)要(yao)求,延(yan)伸出的(de)指標(biao)規定(ding)。色(se)素炭黑在(zai)垃圾(ji)袋(dai)、塑料(liao)袋(dai)、電纜材(cai)料(liao)等產品的(de)制造中應用(yong)極為(wei)常(chang)見,所以我(wo)們一定(ding)要(yao)通(tong)過檢(jian)測,把好(hao)質量關,避免(mian)造成不必要(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)素炭(tan)黑的(de)平(ping)(ping)均原(yuan)生粒(li)(li)(li)(li)徑常稱為粒(li)(li)(li)(li)徑,是炭(tan)黑重要(yao)指標(biao)之一。炭(tan)黑粒(li)(li)(li)(li)徑的(de)大(da)小,在很大(da)程度(du)上(shang)是由其生產工藝決定的(de)。在爐法工藝生產的(de)炭(tan)黑,是色(se)素炭(tan)黑原(yuan)生粒(li)(li)(li)(li)子粒(li)(li)(li)(li)徑的(de)變化范圍最大(da)的(de)工藝;從(cong)10納(na)米(mi)到(dao)80納(na)米(mi)。原(yuan)生粒(li)(li)(li)(li)子的(de)平(ping)(ping)均粒(li)(li)(li)(li)徑和粒(li)(li)(li)(li)徑分布(bu)從(cong)根(gen)本上(shang)決定了(le)色(se)素炭(tan)黑的(de)性能(neng),特別是其黑度(du)和著色(se)力。
2、結構
原(yuan)始粒(li)子(zi)的聚(ju)集程度通常被稱為"結(jie)(jie)構(gou)(gou)"。主(zhu)要(yao)(yao)分為兩種,一種是高(gao)結(jie)(jie)構(gou)(gou)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(高(gao)聚(ju)集度的炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)被稱為高(gao)結(jie)(jie)構(gou)(gou)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei));另一種是低結(jie)(jie)構(gou)(gou)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(低聚(ju)集度的炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)則被稱為低結(jie)(jie)構(gou)(gou)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei))。色素(su)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)原(yuan)生(sheng)粒(li)子(zi)并非單獨的分離狀(zhuang)態存在,它們也會形成(cheng)聚(ju)熔體和聚(ju)集體。爐法炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)的聚(ju)集程度可以通過工藝的變(bian)化來(lai)調整;而(er)接觸法炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)的聚(ju)集程度因(yin)其(qi)開放式的工藝則很難(nan)調控(這里需要(yao)(yao)有(you)經驗的技術人員進行調節)。
3、表面活性
主要由(you)碳(tan)元素組成,其中含(han)碳(tan)量為(wei)90%~99%左(zuo)右,也會(hui)含(han)有少量的(de)(de)氧、氫、氮和硫等元素。這里所說的(de)(de)炭(tan)黑(hei)(hei)表(biao)面(mian)活性,對于酸性炭(tan)黑(hei)(hei)是(shi)(shi)指(zhi)在炭(tan)黑(hei)(hei)粒(li)子(zi)表(biao)面(mian)生(sheng)成的(de)(de)含(han)氧表(biao)面(mian)基團(tuan)的(de)(de)多少,這些酸性表(biao)面(mian)基團(tuan)主要為(wei)羧基、酚羥基、醌基、內酯基等;對于堿(jian)性炭(tan)黑(hei)(hei)是(shi)(shi)指(zhi)炭(tan)黑(hei)(hei)表(biao)面(mian)的(de)(de)堿(jian)性氧化物(wu),它們影響著炭(tan)黑(hei)(hei)的(de)(de)理化性能,如潤濕分(fen)散性,催(cui)化活性以及電化學性能。
三、色素炭黑黑度為什么越低越好
黑度(du)(du)(du)是(shi)指顏(yan)料(liao)的深度(du)(du)(du)和(he)純度(du)(du)(du),通常用(yong)光學(xue)儀(yi)器測量。黑度(du)(du)(du)越高(gao),顏(yan)色越深,但(dan)也(ye)意味(wei)著顏(yan)料(liao)中(zhong)的雜(za)質(zhi)(zhi)和(he)不(bu)(bu)純物(wu)質(zhi)(zhi)越多。如果顏(yan)料(liao)中(zhong)的雜(za)質(zhi)(zhi)和(he)不(bu)(bu)純物(wu)質(zhi)(zhi)過多,會影(ying)響到顏(yan)料(liao)的質(zhi)(zhi)量和(he)穩定性,甚(shen)至會對使(shi)用(yong)效果產生負面影(ying)響。因此,黑度(du)(du)(du)高(gao)并不(bu)(bu)一定意味(wei)著顏(yan)料(liao)質(zhi)(zhi)量好。顏(yan)料(liao)的黑度(du)(du)(du)與(yu)其粒度(du)(du)(du)和(he)分散性密切(qie)相(xiang)關。粒度(du)(du)(du)越細(xi),分散性越好,顏(yan)料(liao)的黑度(du)(du)(du)就越低,因此得出色素炭黑黑度(du)(du)(du)為什么越低越好這個結論。