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炭黑的结构

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炭黑的结构

发布日期:2016-08-04 作者: 点击:

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。由凝聚体的尺寸、形态和每一凝聚体中的粒子数量构成的凝聚体组成的炭黑称为高结构炭黑。常用吸油值表示结构性,吸油值越大,炭黑结构性越高,容易形成空间网络通道,而且不易破坏。高结构炭黑颗粒细,网状链堆积紧密,比表面积大,单位质量颗粒多,有利于在聚合物中形成链式导电结构,其中在众多炭黑品种中以乙炔炭黑为最佳。粒径分布宽的炭黑粒子比分布窄的炭黑粒子更能赋予聚合物导电性,并用统计方法解释这个现象。粒径分布宽的炭黑,少数大直径粒子需要数目巨大,直径更小的粒子给予补偿,相同平均粒径分布宽的炭黑比分布窄的炭黑有更多的粒子总数。

形成

炭黑一般是指碳单质微粒,一般是由于有机物燃烧不充分,其中的氢元素和氧元素转化为水,而碳元素燃烧不充分,就会脱离分子,形成炭黑。

形态

炭黑由碳组成,但通常被定为无机颜料类。炭黑是烃类经气相不完全燃烧或热裂解而成的黑色粉末状物质。由于生产工艺的不同,通过不同的工艺条件可得到各种性质不同的产品。

1) 炭黑的微观构造

炭黑粒子具有微晶结构,在炭黑中,碳原子的排列方式类似于石墨,组成六角形平面,通常 3~5个这样的层面组成一个微晶,由于炭黑微晶的每个石墨层面中,碳原子的排列是有序的,而相邻层面间碳原子的排列又是无序的,所以又叫准石墨晶体。

2) 炭黑的粒径

颜料炭黑的粒子细度可低至5 nm,一般说来,炭黑粒子不是孤立存在的,而是多个粒子通过碳晶层互相穿插,形成链枝状。不同生产工艺可得到粒径范围极广的炭黑粒子,灯黑生产工艺得到的产品相对粗糙,而气黑生产工艺可得到精细的产品。

用炉黑生产工艺可得到几乎所有粒径范围的炭黑,同一品种的炭黑,其粒子大小并不完全相同,呈现一个粒径分布范围。一般来说,粒子较细的品种,粒径分布较窄。


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