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炭黑是做什么用的,有哪些应用和用途呢
炭黑是一种由烃类化合物经过不完全燃烧,产生的微细颗粒状碳质材料,不仅因其色泽而得名,更因其优异的性能,在橡胶、涂料、油墨、塑料等众多领域展现出不可替代的价值。那么炭黑究竟是做什么用的?以菲利普为代表的炭黑产品又有哪些应用和用途呢?

一、炭黑的类型
炭黑是由各种烃类(如石油裂化气、天然气、煤焦油)在高温下分解而成的纯碳产品。根据制备方法的不同,可以将炭黑分为炉法炭黑、槽法炭黑、热裂法炭黑等多种类型。每种类型的炭黑因生产过程中的温度、压力及原料差异,具有不同的物理化学性质,进而满足不同行业的特定需求。
二、炭黑的作用有哪些
炭黑具有多种用途,是一种多功能的工业材料。
1橡胶工业重要的补强剂和填料
在橡胶工业里,炭黑是极为重要的补强剂和填料。橡胶用炭黑占炭黑总量的94%左右,其消耗量约为橡胶消耗量的一半,其中约60%用于轮胎制造。例如在制造汽车轮胎、拖拉机轮胎、飞机轮胎、自行车胎、电动车胎等各类轮胎时,炭黑的使用必不可少。在轮胎的胎面部分,往往会使用高补强性炭黑,像超耐磨炉黑、中超耐磨炉黑或高耐磨炉黑等,因为这些炭黑能提高轮胎的耐磨性,从而延长轮胎的行驶里程。
2油墨中的黑色颜料来源
炭黑是黑色印刷油墨的主要颜料。近代的油墨多使用优质的色素炭黑,新闻墨用炭黑占全部油墨用炭黑的70%左右,新闻墨中含有11 – 13%的炭黑。使用优质炭黑制成的印刷油墨字迹清晰,色泽鲜明。不同类型的油墨由于使用目的不同,对炭黑的要求也有所差异,主要包括黑度、色相、流动度、粘度、干燥性和触变性等方面的要求。

3涂料中的性能提升剂
在涂料(油漆)中,炭黑具有对化学物质、光、热的稳定性,这一特性是其他黑色无机颜料和有机染料无法比拟的。当炭黑加入涂料中时,具有反应小、黑度高、耐候性好、着色力强等特点。高级的色素炭黑可用于合成树脂漆中作为轿车的面漆,也能用于自行车、缝纫机及仪表的装饰漆。具有导电性的炭黑(导电炭黑)还可作为水溶性电泳涂漆的底漆。
4塑料中的着色添加剂
例如在PE垃圾袋、塑料袋、电缆材料等产品中,炭黑可以起到着色的作用。对于黑度要求特别高的塑料着色,可以使用极细的色素炭黑;对于中等水平黑度要求的产品,如PE垃圾袋、塑料袋、电缆材料之类,可以用比表面积较低、结构较高的炭黑品种。在塑料调色时,由于炭黑称重和配料时出现的微小误差均会导致明显的色差,所以有时宜采用粒径较大、着色力较差的低色素炭黑,这样炭黑用量可以稍大,称量误差相对小些,并且具有分散性好、价格较低的优点。
三、炭黑的应用领域
1橡胶领域的主导应用
橡胶制品是炭黑应用最为广泛的领域。炭黑作为良好的补强、填充剂,被大量用于各种橡胶制品的生产。从轮胎制造来看,它是仅次于生胶的第二位原材料,消费量约占炭黑消费总量的67%。除了轮胎,像胶带、胶管、胶板、胶鞋,以及减震垫等橡胶减震制品,密封条、密封圈等橡胶密封制品,汽车雨刷、空调管、油封、传动带等各类工业橡胶制品的生产都离不开炭黑。

2色彩相关领域的应用
油墨方面:在印刷油墨的制造中,炭黑的基本性质如粒子大小(或比表面积)、结构性和表面性能等对油墨的加工和使用性能有着很大影响。油墨工业对炭黑的主要要求包括黑度、色相、流动度、粘度、干燥性和触变性等,以满足不同印刷品的质量要求,如报纸、杂志、书籍等印刷品对油墨的要求各有不同,而炭黑的质量和特性直接关系到印刷油墨的质量和印刷品的质量。
涂料方面:在涂料工业中,炭黑不仅能提供黑色的色彩效果,还能改善涂料的性能。对于需要黑色的涂料产品,炭黑是理想的着色剂。同时,炭黑作用于涂料可以提高涂料的耐候性、耐化学腐蚀性等性能,使涂料在不同的环境条件下(如户外暴露、化学污染环境等)能够保持较好的稳定性和外观完整性。例如在建筑外墙涂料、汽车涂料等产品中,炭黑的应用可以提升涂料的整体品质。
塑料方面:在塑料的着色应用中,炭黑能够提供均匀、稳定的黑色效果。从垃圾袋、工业袋等日常塑料制品到汽车、电气/电子、家用电器和吹塑容器等工业产品中的塑料部件,炭黑的添加应用都能发挥着色的作用。并且,根据不同塑料产品对色彩深度、均匀性等要求,可以选择不同种类和特性的炭黑产品
