德固赛炭黑介绍

涂料表面的TEM图像
(醇酸氨基烤漆，5%碳黑含量)
未氧化处理的碳黑 Color Black S170 (17nm)
氧化处理的碳黑 Special Black 6 (17nm)
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氧化处理对光泽和黑度的影响
粒径
黑度 MY值
20°光泽
Gloss 20°
86
70
80
40
328
282
297
较容易分散
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议程
色素炭黑一般介绍 色素碳黑的生产工艺 色素碳黑的特性对涂料的影响 其它影响碳黑性能的因素 色素碳黑的推荐
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碳黑浓度对黑度和色相的影响
FW285，水性体系
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分散时间对黑度和雾影的影响
醇酸氨基烤漆 特黑 6
My 黑度值
275
274
雾影
FW2
Particle size
Tinting strength
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原生粒径对分散性的影响
较高 较难
较难
相同的体积下
表面积 润湿 分散
较低 较容易
较容易
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色素碳黑的特性对涂料的影响
平均原生粒径 表面化学 结构
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表面氧化对涂料的影响
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碳黑结构对涂料的影响
高结构
较低 红相 较低 蓝相 较容易 较高 较低
主色
黑度
色相
调色
着色力
色相 分散性
粘度
碳黑添加量
低结构
较高 蓝相 较高 红相 较难 较低 较高
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碳黑结构对分散性的影响
低结构 ☞ 聚集体之间的距离较小 ☞ 较强的作用力
较难分散
高结构 ☞ 聚集体之间的距离较大 ☞ 较弱的作用力
结构
因素
树脂体系
溶剂和助剂
分散
润湿性 极性 溶剂型 水性
分散剂 溶剂
研磨浆粘度
研磨浆碳黑浓度
研磨设备 研磨介质 研磨时间
Baidu Nhomakorabea
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分散条件对碳黑性能的影响
好 较高 较低 较高 蓝相
好 细
分散条件
20o 光泽 雾影
黑度 MY 色相
储存稳定性 研磨细度
差 较低 较高 较低 红相 差 粗
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表面氧化处理后
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表面氧化基团对pH值的影响
HO O
HO O O O
OOOO
羧基
OH
苯酚
内酯
O
醌基
酸酐
醚
酸
碱
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表面氧化基团对pH值的影响
炉法碳黑 •大多数是醌基 •pH值大约为9
气法碳黑 •大多数是羧基 •pH值大约为4
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氧化后碳黑孔隙度的增加
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不同供应形式碳黑的差异
粉状碳黑 珠状碳黑-干法
优点
较容易分散
较少粉尘 倾注密度高 好的流动性
缺点 粉尘较大 倾注密度低 差的流动性 较难分散
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议程
色素炭黑一般介绍 色素碳黑的生产工艺 色素碳黑的特性对涂料的影响 其它影响碳黑性能的因素 色素碳黑的推荐
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色素碳黑特性对涂料的影响
特黑 6, 5 特黑 4, 4A
高色素气黑，有很高的蓝相 普通色素气黑，易于分散
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用于涂料工业的未氧化气黑
气黑
FW 285, FW 1
高色素气黑，应用于水性涂料
S 170, S 160
中色素气黑
Printex U, Printex V, Printex 140 V
普通色素气黑，易于分散
平均原生粒径
表面化学 结构
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不同颜料的平均粒径大小 比较
酞氰蓝 钛白粉
LB 101 FW 200
汉沙黄
氧化铁红
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原生粒径对碳黑性能的影响
100 nm 100 纳米
较低 红相
较弱 蓝相 较容易 较低 较高
主色
黑度 色相
调色
着色力 色相
分散性
吸油量
颜料添加量
10 nm 10 纳米
269
13
13
FW200 FW 1
17
SS 6
17
°
S 170
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氧化处理对涂料粘度的影响
碳黑浓度: 30 %
粘度， 厘泊 1000
870
800
600
400
300
200
0 Printex G
Specialblack 100
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色素碳黑特性对涂料的影响
平均原生粒径 表面化学 结构
Grey
White
10
100
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黑度值My 和色相值dM的定义
黑度值得定义 My = 100 log (100/Y)
色相值的定义 dM = 100 (log Xn/X - log Zn/Z)
蓝相 红相
dM > 0 dM < 0
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议程
色素炭黑一般介绍 色素碳黑的生产工艺 色素碳黑的特性对涂料的影响 其它影响碳黑性能的因素 色素碳黑的推荐
250 200 150 100
50 0
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USA 4
US A 3
4 U
PrintSexS
US A 2
1 1
US A Japan
SS 6
FW 1
FW 2
FW 200
议程
色素炭黑一般介绍 色素碳黑的生产工艺 色素碳黑的特性对涂料的影响 其它影响碳黑性能的因素 色素碳黑的推荐
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My
273
272
271
270
269
268
267
266
265
1
2
3
4
5
6
7
珠磨次数
雾影
60 50 40 30 20 10 0
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树脂对黑度和色相的影响
MY, dM
350
F 310
300
250
200
150
FW 200
100
50
0 Gloss 20 : 81.8
醇酸氨基烤漆
蓝相
F 251
F 310
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碳黑的生产工艺---灯黑
• 最古老的碳黑生产工艺 • 碳氢化合物的不完全燃烧 • 很宽的粒径分布 • 平均原生粒径在 30-200 nm • 很大的碳黑粒径
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不同碳黑生产工艺碳黑的粒径分布图
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碳黑的供应形式
粉状碳黑
珠状碳黑-干法
珠状碳黑-湿法
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USA III
USA II
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Gloss loss, %
光泽的损失--- 42 天ADF测试
(5% pigment black as against Lioptal A 453)
20 15 10
5 0
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Haze
雾影的增加 42 天 ADF 测试
(5% pigment black as against Lioptal A 453)
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用于涂料工业的炉黑
炉黑
特黑 100 Printex G
Printex 200
Printex L, L6, XE2
调色用, 防止浮色 易于分散 调色用
专用于电泳漆
导电碳黑.
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用于涂料工业的灯黑
Lamp Black 101 调色黑
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谢谢大家的参与！
F 251
FW 200
SB 6
SB 6
75.3
86.8
73.9
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润湿剂对黑度和色相的影响
FW 285, 聚氨酯分散液
My
350 300 250 200 150 100
50 0
*Hydropalat
dM (x10) My
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影响碳黑稳定性的因素
碳黑特性
原生粒径 表面处理
色素碳黑的介绍
议程
色素炭黑一般介绍
色素碳黑的生产工艺 色素碳黑的特性对涂料的影响 其它影响碳黑性能的因素 色素碳黑的推荐
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无机黑的种类
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色素碳黑的TEM 图片
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黑度值和光反射率的关系
黑度值 My
400 300
200
Black
100
0
0,01
0,1
1
光反射率%
碳黑的分散工艺
1. 研磨浆 预分散
➢ 把碳黑润湿于树脂中
研磨 ➢ 分散和稳定碳黑 ➢ 需要高剪切力的研磨设备把碳黑的附集体分散. 例如 沙磨, 珠磨,
球磨
2. 调漆 加入其余的树脂，溶剂和助剂 (只需搅拌)
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用于涂料工业的氧化气黑
氧化气黑
FW 200, FW 2
高色素气黑，最高黑度和蓝相
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碳黑的生产工艺---气黑
• 德固赛在 1935独创的生产工艺 • 碳氢化合物的不完全燃烧 • 敞开的反应设备, 表面氧化程度高 4-6% • 平均原生粒径在 10-30 nm
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碳黑的生产工艺---炉黑
• 最重要的碳黑生产工艺 • 碳氢化合物的不完全燃烧 • 密封式反应设备, 碳黑表面氧化度不高 1-2% • 平均原生粒径在 10-80 nm • 碳黑的结构可以调整
较高 蓝相
较强 红相 较困难 较高 较低
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原生粒径对黑度的影响
(醇酸氨基烤漆, 5% 碳黑基于树脂固含)
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原生粒径对着色力的影响
粒径, nm
120
110
101
100
相对着色力, %
95nm
80
65
60
50nm
40
25nm
30
13nm
20
0 Colour Black Special Black 4 Special Black 100 Lamp Black 101
光泽保持率—佛罗里达12-24个月曝晒
Reflectometer Value
100
90 80
70 12 m
60
50
24 m
40
30 20
10 0 FW 200
12 m 24 m
FW 2
12 m 24 m
SS 6
12 m 24 m
USA I
12 m 24 m
12 m
12 m 24 m
24 m
Japan I