黑度
黑度是指炭黑所具有的黑色呈現強度。炭黑作著色時,黑度主要基于對光的吸收,對于特定濃度的炭黑,炭黑越細小,則光吸收程度越高。黑度除了受炭黑內部的光吸收外,也受由于粒子表面幾何機構的影響而產生了具有增亮效應的光散射,這會降低黑度。隨著粒徑的減小,光散射程度降低。只有對于很細的炭黑,提高炭黑的濃度才能提高黑度,對于粗大的炭黑,具支配因素的光散射程度因炭黑數增加而提高,黑度反而相應降低。
著色強度
著色強度可以理解為抵消白色顏料增白能力的效果。著色強度也是隨著原生粒子的粒徑減小和結構的減小而提高。
色調
“炭黑粒子”的光散射程度,隨著粒徑的減小而降低,除了影響增光效應,也影響色調,原因如下:當可將光穿過一主色為黑色的著色層時,短波的藍光比長波的紅光的散射效應更強烈。炭黑越細,這種效應越顯著。紅光成分由于散射損失較小,因此進入著色層的深度大一些。藍光總體散射強烈,在相反方向,即后方的散射也強烈,于是又從著色層中反射出來。當觀察反射過程時,經細炭黑著色的出現藍色色調,會給人黑度更高的感覺。如果炭黑粗大,則相應地呈現棕色色調。當觀察透射過程時,相同的著色層(不完全透明的薄膜)的色調關系正好相反,隨著粒徑的減小,散射較強的藍光穿過著色層的深度較小,即藍光穿過著色層至另一面成分較少,從另一面穿出來。因此,由于在觀察的那一面缺少藍光成分,著色層在透射過程中觀察時,便呈現棕色色調。當以鈦白粉調灰(灰色色調)時的情形,與在透射過程中觀察主色的著色狀況相似,光線在含有黑色顏料塑料片中的白顏料中來回散射,越小粒徑的炭黑,會使可見光內藍光的散射越強,因此較多其余的紅光部分便透射過來,呈現出帶黃色色調的灰色,相反地,如著色時用粗粒徑的炭黑,尤其是較為粗大的燈黑,則會得到帶藍色色調的灰色。
分散性
顏料黑越細,炭黑聚集體之間接觸點便越多,結果它們之間內聚力越強,當把顏料黑摻入料,即開始進行始炭黑均勻分布時,則對分散要作的功便大,以把炭黑粒子分隔開來,最終達到最高的黑度和著色。與高結構炭黑相比,低結構炭黑較有可能達到高的濃度,但在分散過程中卻因此需要較大分散力。炭黑的分散性能受結構程度的影響,由于高結構炭黑具有良好的分散性能,所以其著色強度也就自然較強。
在使用粉狀炭黑時,會出現分散及令人頭疼的灰塵問題,因此,可使用母粒或漿狀物。
預制炭黑的價格要比單純使用顏料黑要高,但若考慮到清潔的工序、高的效率及技術投資少的優(yōu)點,炭黑制劑是有其價值的。
光穩(wěn)定性
光會使塑料老化,尤其是陽光中的紫外線會加速塑料的老化。在配合運用有機紫外光吸收劑和抗氧化劑可使壽命延長。然而顏料黑仍然被認為是最好的紫外線穩(wěn)定劑。
顏料黑作為紫外光吸收劑,主要用作延長塑料制品在戶外使用壽命。
濃度為0.5%的小粒徑炭黑(20 nm)與2%的相對粗粒徑的炭黑(95 nm)差不多具有同樣的光保護作用。
食品接觸
所有涉及到食品衛(wèi)生法規(guī)定的日用品的著色顏料,包括顏料必須符合規(guī)定的純凈標準。首先,這些標準規(guī)定了一般顏料它的重金屬的含量,其組分在0.1N鹽酸中的溶解度(和胃液的酸度一樣),以及規(guī)定芳香氨的含量。而后,特別制定了關于炭黑的純凈標準,而這一標準因國家而不同。
分類
按生產
主要分為燈黑、氣黑、爐黑和槽黑。
按用途
炭黑按用途不同,通常分為色素用炭黑、橡膠用炭黑、導電碳黑和專用碳黑。
色素用炭黑—國際上,根據炭黑的著色能力,通常分為三類,即高色素炭黑,中色素炭黑和低色素炭黑。這種分類通常用三個英文字母表示,前兩個字母表示炭黑的著色能力,最后一個字母表示生產方法。
橡膠用炭黑—橡膠用炭黑原來是按粒徑大小來分類的,但后來改為按氮表面積分類。此外,命名時把炭黑顏料的硫化速度和結構等因素也考慮進去了,由4個系統(tǒng)構成。第一個英文字母代表膠料的硫化速度,以N代表正常硫化速度,S代表緩慢硫化速度。后面3個為阿拉伯數字。第一個數字代表炭黑氮表面積范圍,共列為0~9個等級。第二和第三個數字則由美國材料試驗協(xié)會負責炭黑和術語的D24.41委員會指定的,反映不同的結構程度,也就是炭黑大概的高低結構確定的,有一定的任意性。相對而言,數字越大,結構越高。
按功能
主要分為補強碳黑、著色碳黑、導電碳黑等
按型號
主要分為N220、N330、N550、N660、N990、N110、N115、N234、N326、N339、N375、N539、N550、N880等。