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**重要也是**常用的生产工艺--炉法和气法。

所谓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。

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房在槽钢下的火嘴中高温燃烧并经槽钢冷却面收集生成碳黑的工艺。无槽气法即火房不设槽钢冷却面的改进工艺，上海碳黑硅酮胶**，上海碳黑硅酮胶**。这种工艺生产出来的颜料碳黑收率较炉法偏低，但原生粒子粒径小，上海碳黑硅酮胶**，在黑度和着色力方面均有更好的表现。 炭黑的结构性是以炭黑粒子间聚成链状或葡萄状的程度来表示的。上海碳黑硅酮胶**

着色力

碳黑的着色力通常是用百分数的形式来表现，可以通过使用黑度反射仪测量碳黑冲淡色浆得出的数据来衡量。根据工业标准操作，色浆为碳黑和钛白

（或其他白色颜料如氧化锌）及一定溶剂的混合物。

（着色力的测量参照 ASTM D-3849 或 GB/T7046-2003标准）

比表面积

炭黑比表面积是指单位质量或单位体积内炭黑粒子表面积的总和，单位为m2/g 。 比表面积与粒径一样是炭黑的基本性能之一。对表面光滑的炭黑来说，比表面积与粒径成反比，即粒径越小比表面积越大，反之亦然。所以，如把炭黑粒子假定为球形，可由粒径的数据计算比表面积。橡胶用炭黑粒子表面一般是比较光滑的，无孔的。粒子较细的中超耐磨炭黑表面带有少量微孔。色素炭黑由于生成条件或经后处理，表面有一定程度氧化，粒子表面积大于相同粒径的橡胶用炭黑。

炭黑的比表面积分为外比表面积（或称光滑比表面积），内比表面积（或称孔隙内比表面积）和总比表面积。总比表面积等于外比表面积和内比表面积的总和。比表面积的测定方法很多，常用的有氮吸附法（BET法）,吸碘值法，CTAB法（大分子吸附

法），t值法以及电子显微镜法等。 新疆高色素碳黑随着粒径的减小，光散射程度降低。

槽黑的生产工艺这种生产工艺以天然气作原料，槽黑的工艺与气黑生产工艺的气体燃烧过程相似，天然气燃烧，发出许多扇形火焰，得到的产品与气黑类似，而不同的是这里采用了平坦的水冷U形槽作为炭黑的沉积槽。由于生态和经济原因，许多年前就停止了这种方法的使用。而气黑的生产不会对生态环境造成影响，而此气法炭艺仍在运用。据记载，中国是世界上**早生产炭黑的国家之一。在古时候，人们焚烧动植物油、松树枝,收集火烟凝成的黑灰，用来调制墨和黑色颜料。这种被称之为“炱”的黑灰就是**早的炭黑。

导电炭黑的隧道效应是什么决定的？ 不清楚大家是否有关注，**近用电子显微镜观察拉伸状态的橡胶不存在炭黑链锁，却仍有导电现象，立升导电炭黑厂家认可这就是隧道效应。其主要论点认为，导电性是由导电炭黑粒子的隧道决定的。同时并有试验证明，随着导电炭黑粒子间距的增大，体积电阻亦随之升高。 还有电场放射导电机理，是因为在研究导电炭黑填充的高分子材料的电压，电流特性时，发现其结果不符合欧姆定律，认为其所以如此，是由于炭黑粒子间产生高的电场强度而发生电流导致电场放射。综上所述，无论从哪种导电机理来理解，都认为导电炭黑的种类和配合量是支配材料**终所表现的导电性的主要因素。由于在观察的那一面缺少蓝光成分，着色层在透射过程中观察时，便呈现棕**调。

色素炭黑在塑料应用问题色素炭黑基本性能，原生粒径、结构、孔隙率和表面官能团，对塑料性能的影响有以下几点：

色素炭黑原生粒径小(比表面积大)

(1)可以提高炭黑的黑度；

(2)可以提高炭黑的着色力；

(3)可以增强炭黑抗紫外线的能力；

(4)可以提高炭黑的电导率；

(5)能增大塑料的粘度；

(6)降低炭黑的分散性；

(7)增加炭黑和塑料的吸水量。

色素炭黑的分散和稳定性如果不能满足使用的要求，会直接影响塑料制品的性能。常见的问题有：(1)“絮凝”、“返粗”、“团聚”是颜料浆中常见的一些分散问题。它们是因为色素炭黑粒子之间的布朗运动产生的。要达到理想的分散，有赖于分散设备的提高、添加剂的应用和另外一些技术的运用。(2)颜料浆分散不好，导致塑料制品的黑度下降，偏棕色，光泽差。这些问题可以通过加大分散力度解决；也可以通过调整炭黑的填充量来完成；也可以通过增加混合的时间、改善混合条件来解决。(3)塑料粘度高与炭黑添加量过多有关，而且添加量大，可能会导致塑料过热。温度过高会对热敏性聚合物产生不良反应，造成体系过热，引起凝胶的产生；还会降低色素炭黑的分散质量和体系的稳定性。因此，减少炭黑的添加量或控制好适当的温度会有助于减少问题的发生几率。 炭黑由碳组成，但通常被定为无机颜料类。湖北硅酮胶**碳黑

1912 年人们发现炭黑对橡胶具有补强作用，从此炭黑逐渐成为橡胶工业不可缺少的原材料。上海碳黑硅酮胶**

炉黑生产工艺气黑是在开放大气中生产的，但炉黑生产工艺则是在缺氧条件下的密闭炉中进行的。使用的不是许多束小火，而是一团大火焰，以油类作原料，并加入可燃气体使之达到炉内所需温度。而改变炉黑生产工艺条件，可得到所需要之颜料黑。比如：不同条件下，炭黑可达到广阔的平均粒径范围，从80 nm到小至15 nm，更直到细小至气黑那样小的颗粒。但对于同一粒径，气黑和炉黑还是有区别的，主要是表面化学不同。炉黑产品较为粗糙，平均粒径为40nm。此外，当采用炉黑生产工艺时，可加入少量的碱性化合物或其它添加剂以改变聚集体的聚集度和类型，由此可得到高结构或低结构的炭黑。由于炉黑是在几乎低于大气压及空气不足条件下生产出来的。所以它们大部分缺乏酸性表面氧化物，然而却发现了前面所提到的呈碱性反应的吡喃酮结构。关于炉黑的碱性pH值，是因为在终止炭黑生成时喷射淬化冷水中加入碱土，以及为降低结构而添加的碱性盐。另外，如果此炉黑不再进行氧化后处理，则其挥发份含量较低。上海碳黑硅酮胶**

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