一、碳黑与炭黑的区别;碳是一种元素,一种主要呈四价的非金属元素,存在于自然界中(如以金刚石和石墨形式),是煤、石油、沥青、石灰石和其他碳酸盐以及一切有机化合物的成分碳黑:全部或主要由碳组成的各种胶状的黑色物质的任何一种。

通常由烃类化合物的部分燃烧而以煤烟制得炭黑:是由烧焦物质(如木炭或骨炭)组成的一种黑色颜料二、色素炭黑特性与应用关系·（一）、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。

炭黑粒径比表面积和性能关系性能高比表面积小粒径低比表面积大粒径主色黑度更深更浅着色性更高更低粘度更高更低导电性更高更低紫外光吸收更好更差分散更难更易润湿更慢更快成本更高更低（二）、结构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。

见下图：高结构低结构炭黑的结构即炭黑聚集体的形态，一般链枝越多越密其结构越高，反之则结构越低，炭黑结构对性能的影响，见下表：炭黑结构对性能的影响性能高结构低结构分散更易更难导电性更高更低润湿更慢更快粘度更高更低主色黑度更低更高填充量更低更高光泽更低更高着色力更低更高（三）、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后以百份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。

（四）、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。

中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。

·三、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。

（一）、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。

（二）、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。

四、碳黑的几个注意事项：（一）炭黑的几个典型参数黑度（反射率）——炭黑黑度通常以“反射率测定仪”测定的数据来表示，在大部分情况下也反映了该炭黑的原始粒径，是衡量该炭黑市场价格的重要参数之一。

反射率越低，炭黑黑度越高，粒径也越小。

反之亦然。

挥发份——炭黑表面携带含氧基团的数量，反映了炭黑的表面物理性能、电化学性能和应用性能，也是衡量该炭黑市场价格的重要参数之一。

结构——炭黑结构是炭黑微粒子聚集体形成的链枝程度的表征值，它表示了炭黑内部的空隙程度。

通常以吸油值（DBP吸收值）表示。

高、低结构炭黑与应用性能之间地关系示意图（二) 炭黑分散的重要的意义颜料在应用过程中都必须分散到符合光学性能的微粒子状态，炭黑是所有颜料中最难分散的一种颜料之一，因此炭黑分散的好坏会直接影响到炭黑的黑度、色相和遮盖能力，直接影响到用户最终的使用效果。

炭黑的分散过程主要受到三个因素的影响a）炭黑的本质特性：炭黑的原始粒径、结构和表面各种基团都会对分散产生很大的影响。

通常情况下炭黑的原始粒径小、结构低、挥发份低分散困难，反之则相对容易些。

b）使用者的配方：炭黑使用者的配方，基料、溶剂和树脂的性能都会非常显著地影响炭黑的最终分散情况，尤其是炭黑用树脂的选择。

c）分散设备：不同的分散设备在相同条件下的分散效果是完全不同的。

正确选用分散设备是使用者必须重视的。

（三)选择炭黑的基本思路使用者在选择炭黑前首先要考虑的是：你想用炭黑来达到什么要求？着色、调色、抗紫外线还是起导电作用。

最重要的是一定要和炭黑的专业技术工程师进行沟通，共同对物料体系进行技术评价，选择比较合适的炭黑品种。

通常情况是：着色用——选择黑度高、粒径小的炭黑，但一定要保证炭黑经过合理的、完全的分散，否则反而会背道而驰，达不到原来要求。

配色用——选择黑度低、粒径大、易分散的炭黑。

抗紫外线用——主要用在塑料和橡塑里，选择中等粒径、结构稍高些的炭黑，它们的抗紫外线性能最佳。

五、化学成分：煤、石油、生物质燃料等不完全燃烧后所形成的细小颗粒。

炭黑进入大气后，能吸收太阳光，减少到达地面的太阳辐射烃类在严格控制的工艺条件下经气相不完全燃烧或热解而成的黑色粉末状物质。

其成分主要是元素碳，并含有少量氧、氢和硫等。

炭黑粒子近似球形，粒径介于10～500μm 间。

许多粒子常熔结或聚结成三维键枝状或纤维状聚集体。

在橡胶加工中，通过混炼加入橡胶中作补强剂（见增强材料）和填料。

炭黑是最古老的工业产品之一。

六、微粒粒度（一）标准定义粒度是磨料微粉最重要的技术指标之一。

然而由于它的抽象性和实际测试存在的困难，许多用户甚至部分制造商对“粒度”的理解都比较模糊，这实际上成了我国磨料技术水平提高的一大障碍。

为此对“粒度”的基本概念作一通俗{TodayHot}介绍。

“粒度”是指一个粉体样品颗粒大小的总体描述。

详细的要用粒度分布来表示，在实用中一般只取几个关键参数，例如磨料JIS标准中的D50、D94、D3。

由于实际的微粉颗粒是不规则的，而且同一样品中各颗粒之间也不一致，所谓颗粒的大小，用不同方法就会得出不同的结果。

因此任何一个粉体产品的粒度标准，都必须注明所用测量仪器的原理。

有的标准允许用几种原理的仪器，这时标准数据也是不同的。

下面对几种国内常用的中国国家（W）标准和日本JIS标准作具体说明。

国家标准：俗称W标准，因在粒度号前冠以字母W而得名，W是汉语“微粉”中“微”字的拼音（WEI）的字头。

实际上该标准已于1998年废止，但现在还在技术设备比较落后的磨料制造商和广大用户中流行。

W标准是建立在用显微镜刻度尺测量颗粒大小的方法上的。

这种方法规定用颗粒的最大宽度代表颗粒的大小。

该标准以大致为公比对颗粒大小（又称“粒径”）分档，例如40、28、20、14、10等等（单位为“μm”），又把一个粉体样品中的颗粒按上述分档法为基本粒、混合粒、细粒、粗粒和最大粒。

以粒度W14{HotTag}为例。

基本粒：10－14μm混合粒： 7－14μm细粒：<7μm粗粒： 14－28μm最粗粒： 28－40μm基本粒是磨料中最有用的部分,希望比例越高越好，国标要求在50%以上。

混合粒则占磨料的主要部分，比例当然也是越高越好，国标要求在80%以上。

W 标准粒径的定义日本标准推荐的仪器有两种原理：一是电气抵抗法（即电阻法或称库尔特法），二是沉降管法。

两种方法由于原理不同，标准值也不同，例如，JIS#1500，电阻法D50值为8.0±0.6μm，而沉降管法的D50为10.51μm。

沉降管法速度慢，人工参与多，实际上很少被采用。

现在人们通常说的JIS标准指的都是用电阻法的。

日本标准采用“最大粒、D3、D50和D94”等4个参数表述一个牌号微粉的粒度，这里，最大粒的概念是很清楚的，D3、D50和 D94则表示从最大粒径开始算到这些粒径值的颗粒（以重量计）含量分别为3%、50%和94%。

仍以JIS#1500为例：最大粒<23μmD3 <20μmD50 =8.0±0.6μmD94 >4.5μmJIS微粉粒度标准图示D3=10.99μm D50=8.00μm D94=6.1μm日本标准与中国W标准的主要区别有二点：其一，日本标准规定使用粒度仪器（电阻法或沉降管法）测量微粉的粒度（分布）,而中国W标准则用显微镜目视法测量颗粒大小，后者精度较低，受人为因素影响大。

其二，日本标准对粒度号的区分比较细，从#240（D50=57μm）到#8000 (D50 = 1.2μm）共分18个号,而中国W标准从W63（D50≈50μm）到W3.5（D50≈2.5μm)共分10个号，前者差不多比后者多一倍，因此有人说按W标准一个粒度号的微粉，按日本标准可以分成两个粒度号。

以上两点就是人们认为日本标准的微粉粒度较集中的原因。

找W标准的粒度号与JIS标准的对应关系时，大体上只要将“W”后的数字乘以0.7作为D50值，再在JIS粒度表中找D50值最相近的粒度号就可。