炭黑测定仪

一、炭黑的特性 1、黑度与粒径 黑度直接与炭黑的粒径相关，粒径越小，比表面积愈大，炭黑的黑度越高。这是因为尽管原生粒子已熔合成原生聚集体，但是其比表仍能起作用，原生粒子细，则凝聚体的比表面积越大。所显现的颜色更黑，防紫外线作用更佳。由于细粒子炭黑的吸光率比粗粒子炭黑的更高，所以着色力更强。但是当粒径减小时，由于蓝光被优先吸收，为此色调变成棕相。细微原生粒子赋予炭黑更大的比表面积，同时增加分散难度，一般通过表面处理可调整润湿性和改善分散性。 2、结构 炭黑粒子不仅以原生粒子形式存在，而且在生产熔结成凝聚体。这种凝聚体是由原生粒子经化学键结合。在凝聚过程中，由大量链枝的原生凝聚体构成的炭黑称为高结构炭黑。而原生凝聚体由较少链枝原生粒子组成的炭黑，则称为低结构炭黑。 3、表面化学性 炭黑的生产方法不同其表面化学性能各异。炭黑表面具有不同的含氧官能团（如羧基、内脂基、酚基、羰基等）。一般含氧官能团高的炭黑，挥发份高，其色调可调性能好，其流动度也较高。炭黑样品加热至825± 25oC后以百分重量损失表示炭黑挥发份。炭黑含氧基因越多，挥发份也越大。 4、吸湿性和密度 炭黑是一种表面积大的物质，因此有一定的吸湿性。炭黑的吸湿量主要由表面积大小来决定。可加强措施，尤其在包装、贮存和运输的过程采取办法以减少产品的吸湿性。因为水分（吸湿量）过高会对加工过程带来麻烦，所以要求对某些品种炭黑有特殊包装。粉状的色素炭黑还是粒状的色素炭黑用于给定的塑料掺混物取决于分散的类型和树脂的特性，但加工能力也是很重要的因素，目前多数分散设备都能发挥剪切力，足以将粒状分散均匀。 二、炭黑在塑料行业中的应用 在选择之前，必须确定其用途，例如用于着色、防紫外光、或导电等等。 1、着色用炭黑 色素炭黑一般都能较好的给塑料着色，可根据着色特性或物化性能选用色素炭黑，着色用炭黑的品种的选择基本上都是随成品必须达到的黑度而定。 用极细的色素炭黑可以完成黑度要求特别高的着色； PE垃圾袋，塑料袋，电缆材料之类产品只需中等水平黑度，可以用比表面积较低，结构较高的炭黑品种；塑料调色时，炭黑称量和配料时出现的微小误差，均会导致明显的色差，因此，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，并有分散性较好、价格较低的优点。对于灰色塑料，采用细粒色素炭黑往往呈现棕相灰色，而采用粗粒子色素炭黑可产生蓝相灰色。与其它有机颜料相比，炭黑除分散较困难外，其他性能均较好。科学的炭黑配合量，可提供较好的抗静电或导电性。 炭黑基本上是无毒的，但较易飞扬和污染，故常以色母粒形式供塑料行业使用，在消除污染的同时也改善了炭黑在塑料中的分散。炭黑作为塑料用颜料，常用的剂型有粉状和粒状。粒状炭黑飞扬较少，但分散较难，故在塑料着色中采用粉状炭黑。 2、紫外线防护性的应用 炭黑在塑料工业中用途之一是防紫外光老化，由于炭黑有较高的吸光性，因而能有效的防止塑料受阳光照射而产生光氧化降解。炭黑作为紫外光稳定剂在塑料中所起的作用有：把光能转化为热能；保护塑料表面而免遭一定波长的射线照射；截取原子团而产生防老化作用，从而阻止催化降解。紫外线对聚烯烃特别有害，试验证明当一定细度的炭黑的浓度为百分之二时可以达到完美的紫外线屏蔽作用。炭黑对塑料的紫外线老化的防护作用，取决于炭黑的粒径、结构和表面化学性。炭黑的粒径较小时，因表面积增大，其吸收光或遮光能力增加，故紫外线防护作用增强，但粒径小于20nm，其防护作用趋于同一水平，原因是当粒径过小时，逆向散射减小，而继续向前的光会威胁聚合物的稳定性。结构较低，即聚集体尺寸较小时，因聚集体几何体积较小，会增强对聚合物的防护作用，这也是结构较低的炭黑较黑的原因。炭黑表面含氧基团较多，即挥发份较高时，能消除聚合物分解时产生的基因，因此防护作用也增强。 三、HunterLab测色仪（着色强度测定仪）在炭黑中的应用 1、表面特征的影响 在测配色时，光泽和表面平整度对色差的影响最大。当光线照射到凹凸不平的表面时，在表面产生反射、散射和吸收。粗糙的表面散射大，反射和吸收少，所以人眼的反应光泽就低，而高光的涂料表面平整，反射大，散射少，人眼对光泽就特别敏感，光泽就高。从实际生产的经济性考虑，我们根据用途选择合适粒径的消光剂，它决定了消光剂的用量，一般消光剂用量越多，光泽越低。HunterLab测色仪（0o／45o或45o／0 o）对黑颜色和白颜色光泽的敏感性特强。以高色素炭黑为例，光泽从20降到10时，△E要相差1左右(用类似人眼的0o／45 o测量)，而其他品牌的测色仪测相同的黑板时，△E误差在0.3以内。其他颜色光泽在± 1.0度范围内变化时，△E一般在允许误差范围以内。当然在生产中颜料的耐高温性和烘烤的时间和温度也会对△E产生较大影响，这是在实际生产中要特别当心的问题。 2、台式、手提式设备一应俱全 台式测色仪LabScan XE和新款手提式测色仪MiniScan EZ，他们有其独特的优势，测试结果保持与人眼一致， MiniScan EZ轻巧、携带方便，可直接测量读取数据，也可以连接到电脑上输出数据。特别在生产线或与客户交流时，可以充分发挥其携带方便的优势。

冠亚塑胶水分测定仪入驻中国航天八院中国航天科技集团公司第八研究院上海复合材料科技有限公司是集团公司八院一家复合材料专业研制生产单位。 公司拥有多维纤维缠绕、热压罐成型、短切纤维模压、薄壁壳体铺层、铝蜂窝夹层结构成型、碳纤维网格面板蜂窝结构成型等多种复合材料的成型技术，配备有齐全的专业用先进设备，其中包括近日入驻的冠亚塑胶水分测定仪。冠亚塑胶水分测定仪是由深圳市冠亚公司研发并生产，该仪器具有温度设定、微调温度补偿及自动控制等功能，采用目前国际通用的热解原理研制而成的新一代卤素快速水分测定仪器。引进进口自动称重显示系统，人性化系统操作，无需特珠培训，自动校准功能、自动测试模式，取样、干燥、测定一机化操作。冠亚塑胶水分测定仪操作过程简单，测试精准，数据在实际生产过程中能起到有效的指导作用，减少人力、物力的浪费，提高产品质量，得到中国航天八院高度认可。 冠亚塑胶水分测定仪可现场检测塑胶原材料来料、成品出库的水份含量，监控和模拟塑料颗粒的干燥前后过程，测试塑料颗粒进入塑料加工设备前的水份，塑胶助剂的耐热性、热失重分析，检测改性填充物料：碳酸钙、滑石粉、无机盐、复合材料、碳黑等含水率，控制各种回收料、水口料水份含量，检测各自母料，色母，色粉，颜料等含水率，常规实验用途，简单方便快捷，可根据客户实际使用要求订制。

日本橡胶制造协会把新版ISO标准所列出的卤素灯干燥法进行水分测定，使用卤素水分测定仪进行质量测试比烘箱法快5倍。 　　轮胎制造行业是天然和合成橡胶的最大用户之一。轮胎的安全和质量需要进行严格的控制，并且所有的原材料都必须经过多项质量测试。ISO248 国际标准针对生橡胶的水分和其他易挥发物质含量规定了两种分析方法：热轧机法和烘箱法。这两种方法都需要耗费大量人力和时间，这也是日本橡胶制造协会 (JRMA) 考虑采用其它替代方法的原因。在梅特勒托利多的帮助下，日本橡胶制造协会终于找到了他们寻觅已久的技术支持和水分测定的专业技术。　　 采用卤素干燥法，更快地获得结果 　　天然和合成橡胶的水分含量非常低，例如水分含量1%(典型值为 0.20~0.40% MC)，并且难以获得可重现的结果。使用卤素水分测定仪进行一系列的测试表明，它可以与参考方法烘箱法获得相似的结果。而测试时间却大大缩短为原来的五分之一。即使在生产现场，梅特勒托利多仪器同样能够进行高效而准确的操作，并且易于清洁碳黑和其它颗粒物质。JRMA 深信其成员将会乐意使用这种高效、节约成本的方法进行水分测定。他们的目标是在修正版 ISO248 中建立卤素干燥法，并为橡胶行业提供更好、更快的测定方法，从而生产出高质量、高可靠性的轮胎。　　 　　 更多信息