联众涂料论坛

标题: 黑色颜料 [打印本页]

作者: wyj7506 时间: 2008-6-11 15:51
标题: 黑色颜料
黑色颜料
1. 介绍
2. 炭黑
3. 石墨
4. 黑色氧化铁
5. 黑色云母铁矿
6. 苯胺黑
7. 蒽醌黑

- 简介
黑色颜料的性能取决于原料：
有机黑色
炭黑
无机黑色：氧化铁，石墨
植物黑色：桃木，木炭，藤蔓
动物黑色：骨头，象牙
有机和无机黑是非常重要的一类颜料，炭黑是最常用的黑色颜料。
以下部分介绍各种不同的黑色颜料：
炭黑
石墨
黑色氧化铁
黑色云母状氧化铁
苯胺黑
蒽醌黑

炭黑

	炭黑
	比色指数	颜料黑6, 7, 8
	成分	C (碳)

结构
炭黑是通过加热矿物油或天然气等物质而制得，加热是保持与氧隔绝的。炭黑由碳元素组成，同时还含有很多其它成分，这取决于原料和加工工艺。
炭黑根据国际识别系统进行分类，用以描述加工过程和黑度。头两个字母代表颜料色调；高色调(HC),中色调(MC), 普通色(RC),和低色调(LC)。最后字母代表加工过程；火炉(F)和炉道/气体加工(C) (例如：HCF=高色值，火炉制备)。
炉道炭黑是在缺氧状态下燃烧石油气而得到的。因为对环境有灾难性的破坏，这种生产工艺应用并不广泛。
火炉炭黑是一种热氧化的工艺：在提供有限的空气状态下，通过燃烧含碳氢化合物的石油而制得。
性能

炭黑性能
性能指标	炭黑
耐晒性	极好
耐溶剂性	好
化学稳定性	极好
热稳定性	极好

色彩
炭黑粒径确定其黑色程度，也就是黑度，粒径越细则黑度越大。
表面积
不同品种炭黑表面积不同

	平均表面积
	炉道炭黑	110 m2/g
	火炉炭黑	80 m2/g

问题
吸附
炭黑的轻质多尘形态使其在干燥的颗粒形态变得容易分散。在经过一段时间后，炭黑会吸附涂料配方中的活性成分，比如醇酸树脂作空气干燥剂使用时，炭黑会吸附其中的金属皂成分。这种吸附现象会导致一些问题，不过，通常的补救办法就是成倍增加干燥剂的用量。
絮凝
经过分散后的细小炭黑微粒有凝结的趋势。在稀释油漆时必需尽最大的努力以避免这种倾向。处理少量的添加剂时必需注意使添加剂之间用量保持均匀。
分散
因粒径小、表面积大，炭黑难以分散。为增强分散效果，可以对颜料粒子表面进行氧化，或添加羧酸等少量的有机组分。这些组分可吸取水分降低pH值并使微粒润湿。
涂料粘性
炭黑粒子的群聚状态好比串串的葡萄，在弱的物理引力及各种化学键力的作用下聚集一起。这种结构影响了其分散性、黑度、光泽等等方面，总之，对涂料的粘性产生影响。
用途
炭黑是最老的一种颜料。27000前就被用于洞穴绘画，公元前2500年被古埃及人制成墨水。在中世纪还被用在印刷上。
橡胶工业是炭黑最大、最忠实用户，相比之下，涂料工业用量较小。印刷油墨工业也消耗了相当数量的炭黑。
粒径更细的炭黑因为其颜色更黑，而用于高档制品，如汽车类产品。中等尺寸的炭黑用于中档要求的涂料，级别较低的则用于装饰性涂料。
从色彩方面考虑，因级别低的炭黑度而容易调色，往往也应用较多。
价格
炭黑价格随着其微粒尺寸而变化，尺寸增加价格降低。然而，炭黑仍是一种相对便宜的颜料。用于特殊要求的特级炭黑则价格较贵。

石墨

	石墨
	比色指数	颜料黑 10
	成分	C

结构
石墨晶体结构中碳原子呈六角方式排列。其天然形态的纯度在40%―70%之间，常夹杂着硅土。也可通过阿切逊（Acheson）处理方法获得。需要在电热炉中将无烟煤加热到很高的温度。
石墨是一种柔软的颜料，由惰性的片状微粒组成。这种片状结构在涂膜中呈层状排布，可阻止对水的敏感性。这种特性在抗蚀涂料中能对其它颜料起到强化作用。
性能
具有低的着色力和低色度。
用途
石墨并不是用于配色上，因其颗粒具有天然的柔滑性，常用于提供高效传播率的场合。

黑色氧化铁

	黑色氧化铁
	比色指数	颜料黑11
	成分	Fe3O4

结构
这种颜料是天然的磁铁矿，其天然状态可以应用。然而，现在大多数用于涂料中的氧化铁颜料通常都是合成的。
性能
价廉、惰性，具有极佳的耐溶剂性和化学稳定性，极好的耐久性和耐候性及耐晒性。着色力低，可用于色彩调配，可以进行多方控制。

黑色氧化铁性能
性能指标	天然	人工合成
密度	5.5	4.7-4.8
耐热性	180°C	400°C 氧化剂介质 800°C 还原剂介质
吸油性	同其它黑色颜料相比为低

用途
主要用途，与炭黑混合时，若相容性不好则可以使用黑色氧化铁(例如与二氧化钛调配获得灰色)。

黑色云母状氧化铁

	黑色云母状氧化铁
	比色指数	未列出
	成分	Fe2O3

结构
黑色云母状氧化铁具有薄片状结构。
性能
性质不活泼、不透明，能吸收紫外光，保护聚合物材料，常做为粘合剂使用。类似云母那样，云母状氧化铁具有灰暗的外表并带有闪光特性。必需注意避免过度分散，因为云母状的微粒会被破坏而丧失其特性。
用途
其片状结构能避免氧和水气的通过，而起到防护作用。这种特性可用在重要的保护性涂料中，用于钢制结构件的防护上。
苯胺黑

	苯胺黑
	比色指数	颜料黑 1

结构

图 1 : 苯胺黑结构

性能
苯胺黑着色力强，分散能低，吸光性能非常强，颜色稳固性能十分好。因为在涂料中粘结性强，该颜料还能产生消光效果（具柔和的外观）。
用途
苯胺黑可能是最早的有机合成颜料。大约在1860年被发现。可用在某些要求特黑的场合。因含铬元素而限制了其应用，使用时对生理上的影响也必需加以考虑。
蒽醌黑

蒽醌黑
比色指数	颜料黑 20

性能
蒽醌黑耐晒性较好，耐溶剂性能一般。
用途
由红外光谱可见其多种结构，仅仅用于伪装涂料中。

作者: liu81377 时间: 2008-12-29 14:26
建议楼主搜集些碳黑类产品介绍，这样会对介绍有更深刻的理解！

欢迎光临联众涂料论坛 (http://bbs.coatu.com/)