分析应用炭黑性能和涂料的关系

 1）炭黑的化学组成

炭黑的主要成分是元素碳，并含有少量的氢，氧和硫，其挥发物含量越高，则含氧量越大。

2）炭黑的粒径

经X射线分析，任何种类的炭黑都是以最小的石墨准结晶体形成密切的排列而形成，主要区别是不像石墨晶体排列得那么整齐。一般炭黑颗粒的大小可能要通过2万倍电子显微镜来测出或利用碘吸附法（BET法）来测定炭黑的比表面积进行换算。炭黑的粒子直径一般与其炭黑成正比关系，即粒径越小，黑度越黑。

3）炭黑的黑度和色相

要得到纯净黑色的炭黑是有困难的。当前高级轿车用的高色素炭黑是经过特殊加工处理而形成的。色素碳黑的颜色与颗粒的大小，颗粒的表面结构及其所吸附挥发物质的成分数量有一定的关系。炭黑的黑度常以它的高度分散性能作为先决条件，否则颗粒细的炭黑其黑度也不能显示出来。

关于黑度比较，我们必须注意到，在干燥状态中的炭黑颜色与分散于色漆中炭黑颜色不一致的，因为炭黑的黑度与其分散性有很大关系，要比较黑度，必须把炭黑分散于漆基中制成色浆后再配成色漆，然后制成漆膜试片进行对比。

4）炭黑的着色力

炭黑的着色力对炭黑来说十分重要，炭黑的着色力越大，在制取某种灰色漆时，其用量也越少。炭黑的着色力基本上和炭黑的颗粒大小成比例，与炭黑的结构也有一定关系。但是这个关系不是简单的，因为炭黑的着色能力大小不仅取决于颗粒的大小，而且取决于它的表面特征。亦就是炭黑的黑度与着色能力之间不是正比关系。

5）炭灰PH值与其吸附能力的关系

炭黑的表面酸性与出现的化学吸附氧等有关，表面酸性要归因于表面氧和所含基团。在有空气的情况下，炭黑在加热时，会引起酸度的增长而使吸附能力提高。

炭黑越黑，则其酸性也越高，PH值约在2.5~4.5之间。低级的炭黑其PH值几乎是中性的。因此其吸附能力不甚明显。由于炭黑的吸附能力对涂料的干燥性有特殊的影响，常因吸附色漆中的催干剂而使涂膜干率减退。

6）炭黑的吸油量

炭黑的吸油量随着颗粒的大小和吸附能力的提高而增大。目前正在炭黑进行后处理，就可以得到一种容易分散，而又减低额吸油量的炭黑，这是色漆生产所需要的李想品牌。因为炭黑的吸油量是一项重要的质量标准,在色漆配方设计时，确定配方的PVC值以及研磨色浆的颜/基比，均需此数据。在炭黑吸油量值偏高时，会影响其分散性和贮存的稳定性。这样的配方设计时必须考虑分散助剂的应用等措施。

7）炭黑的结构及聚集体大小的影响

炭黑的另一基本性质是“结构”。炭黑的特征是具有低、中或高结构，此处结构指的是对的表面积而言的原生聚集体的大小和结构型。高结构炭黑由相对高度分枝的原生聚集体组成。

高结构炭黑比低结构炭黑会有更多空间，因为其高度分枝的形状阻碍了更紧密的堆积。吸油率值是填充聚集体之间空间的量度，可以用作判断结构水平的指南。因为对于表面面积的炭黑，其结构越高，则吸油率也越高。

8）色素碳黑的分散性能

色素碳黑的分散是色漆所用的颜料中最困难的，这是由于炭黑颗粒的强大的聚合性、高的吸油量所致。炭黑在色素中形成不稳定的悬浮质点的倾向，起初分散好的色浆或色漆成品在贮存过程中，又重新恢复聚合使炭黑粒凝聚，出现返粗变稠病态。