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炭黑的主要性质
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炭黑的主要性质

1. 黑度

黑度是指炭黑所具有的黑色呈现强度。炭黑作着色时,黑度主要基于对光的吸收,对于特定浓度的炭黑,炭黑越细小,则光吸收程度越高。黑度除了受炭黑内部的光吸收外,也受由于粒子表面几何机构的影响而产生了具有增亮效应的光散射,这会降低黑度。随着粒径的减小,光散射程度降低。只有对于很细的炭黑,提高炭黑的浓度才能提高黑度,对于粗大的炭黑,具支配因素的光散射程度因炭黑数增加而提高,黑度反而相应降低。

2. 着色强度

着色强度可以理解为抵消白色颜料增白能力的效果。着色强度也是随着原生粒子的粒径减小和结构的减小而提高。

3. 色调

“炭黑粒子”的光散射程度,随着粒径的减小而降低,除了影响增光效应,也影响色调,原因如下:当可将光穿过一主色为黑色的着色层时,短波的蓝光比长波的红光的散射效应更强烈。炭黑越细,这种效应越显著。红光成分由于散射损失较小,因此进入着色层的深度大一些。蓝光总体散射强烈,在相反方向,即后方的散射也强烈,于是又从着色层中反射出来。当观察反射过程时,经细炭黑着色的出现蓝色色调,会给人黑度更高的感觉。如果炭黑粗大,则相应地呈现棕色色调。当观察透射过程时,相同的着色层(不完全透明的薄膜)的色调关系正好相反,随着粒径的减小,散射较强的蓝光穿过着色层的深度较小,即蓝光穿过着色层至另一面成分较少,从另一面穿出来。因此,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,便呈现棕色色调。当以钛白粉调灰(灰色色调)时的情形,与在透射过程中观察主色的着色状况相似,光线在含有黑色颜料塑料片中的白颜料中来回散射,越小粒径的炭黑,会使可见光内蓝光的散射越强,因此较多其余的红光部分便透射过来,呈现出带黄色色调的灰色,相反地,如着色时用粗粒径的炭黑,尤其是较为粗大的灯黑,则会得到带蓝色色调的灰色。

4. 分散性

颜料黑越细,炭黑聚集体之间接触点便越多,结果它们之间内聚力越强,当把颜料黑掺入料,即开始进行始炭黑均匀分布时,则对分散要作的功便大,以把炭黑粒子分隔开来,最终达到最高的黑度和着色。与高结构炭黑相比,低结构炭黑较有可能达到高的浓度,但在分散过程中却因此需要较大分散力。炭黑的分散性能受结构程度的影响,由于高结构炭黑具有良好的分散性能,所以其着色强度也就自然较强。 在使用粉状炭黑时,会出现分散及令人头疼的灰尘问题,因此,可使用母粒或浆状物。 预制炭黑的价格要比单纯使用颜料黑要高,但若考虑到清洁的工序、高的效率及技术投资少的优点,炭黑制剂是有其价值的。

5. 光稳定性

光会使塑料老化,尤其是阳光中的紫外线会加速塑料的老化。在配合运用有机紫外光吸收剂和抗氧化剂可使寿命延长。然而颜料黑仍然被认为是最好的紫外线稳定剂。 颜料黑作为紫外光吸收剂,主要用作延长塑料制品在户外使用寿命。 浓度为0.5%的小粒径炭黑(20nm)与2%的相对粗粒径的炭黑(95nm)。差不多具有同样的光保护作用。

6. 食品接触

所有涉及到食品卫生法规定的日用品的着色颜料,包括颜料必须符合规定的纯净标准。首先,这些标准规定了一般颜料它的重金属的含量,其组分在0.1n盐酸中的溶解度(和胃液的酸度一样),以及规定芳香氨的含量。而后,特别制定了关于炭黑的纯净标准,而这一标准因国家而不同。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (10/31/2011)
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