主要性質(zhì)

化學(xué)性質(zhì)

炭黑的生產(chǎn)工藝不同,，則表面的化學(xué)性能也有差別,。大多數(shù)炭黑的真實(shí)表面積大于由粒徑計(jì)算出的幾何表面積。這是由于炭黑特別是粒徑小于25nm的炭黑表面存在許多微孔,。

據(jù)分析,，可在炭黑表面檢測如酚基、醌基,、羧基等基團(tuán),，這些酸性基團(tuán)濃度在氣黑和氧化爐黑的表面特別高。在爐黑中可檢測到吡喃酮結(jié)構(gòu),，這種結(jié)構(gòu)決定了爐黑的堿性性質(zhì),。揮發(fā)份含量可判斷表面官能團(tuán)的濃度，也可測得炭黑的極性,。另外由于炭黑的表面積較大,，容易吸附揮發(fā)份環(huán)境中的水分,，所以炭黑在運(yùn)輸,，貯存及使用過程中要特別注意吸濕問題。

大部分都是探討導(dǎo)電粒子接觸的幾何學(xué)研究,。該理論認(rèn)為,，炭黑填充量越大,，處于分散狀態(tài)的炭黑粒子或炭黑粒子集合體的密度也越大，粒子間的平均距離越小,，相互接觸的幾率越高,，炭黑粒子或炭黑粒子集合體形成的導(dǎo)電通路也越多。不同極性的高聚物與炭黑組成共混體系的極性越大,，炭黑臨界體積分?jǐn)?shù)就越大,，意味著體系的導(dǎo)電性下降，因?yàn)樘亢诒砻婧泻軓?qiáng)的極性基團(tuán),，基體極性大,，作用增強(qiáng)，這時(shí)強(qiáng)度增加,，卻妨礙導(dǎo)電粒子自身的凝集,，以致導(dǎo)電性差。但是在多組分基體樹脂與炭黑組成的共混體系中,，由于不同基體的極性不同,，填充炭黑會(huì)產(chǎn)生偏析現(xiàn)象，這時(shí)導(dǎo)電性能取決于炭黑粒子在偏析相中的濃度和分布狀態(tài),，還取決于偏析相高聚物所占比例,。

黑度

黑度是指炭黑所具有的黑色呈現(xiàn)強(qiáng)度。炭黑作著色時(shí),，黑度主要基于對(duì)光的吸收,，對(duì)于特定濃度的炭黑，炭黑越細(xì)小,，則光吸收程度越高,。黑度除了受炭黑內(nèi)部的光吸收外，也受由于粒子表面幾何機(jī)構(gòu)的影響而產(chǎn)生了具有增亮效應(yīng)的光散射,，這會(huì)降低黑度,。隨著粒徑的減小，光散射程度降低,。只有對(duì)于很細(xì)的炭黑,，提高炭黑的濃度才能提高黑度，對(duì)于粗大的炭黑,，具支配因素的光散射程度因炭黑數(shù)增加而提高,，黑度反而相應(yīng)降低。

著色強(qiáng)度

著色強(qiáng)度可以理解為抵消白色顏料增白能力的效果,。著色強(qiáng)度也是隨著原生粒子的粒徑減小和結(jié)構(gòu)的減小而提高,。

色調(diào)

“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(yīng),，也影響色調(diào),，原因如下：　當(dāng)可將光穿過一主色為黑色的著色層時(shí)，短波的藍(lán)光比長波的紅光的散射效應(yīng)更強(qiáng)烈,。炭黑越細(xì),，這種效應(yīng)越顯著。紅光成分由于散射損失較小,，因此進(jìn)入著色層的深度大一些,。藍(lán)光總體散射強(qiáng)烈，在相反方向,，即后方的散射也強(qiáng)烈,，于是又從著色層中反射出來。當(dāng)觀察反射過程時(shí),，經(jīng)細(xì)炭黑著色的出現(xiàn)藍(lán) 調(diào),，會(huì)給人黑度更高的感覺。如果炭黑粗大,，則相應(yīng)地呈現(xiàn)棕 調(diào),。當(dāng)觀察透射過程時(shí)，相同的著色層（不完全透明的薄膜）的色調(diào)關(guān)系正好相反,，隨著粒徑的減小,，散射較強(qiáng)的藍(lán)光穿過著色層的深度較小，即藍(lán)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(lán)光成分,，著色層在透射過程中觀察時(shí),，便呈現(xiàn)棕 調(diào)。當(dāng)以鈦白粉調(diào)灰（灰 調(diào)）時(shí)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(huì)使可見光內(nèi)藍(lán)光的散射越強(qiáng),，因此較多其余的紅光部分便透射過來，呈現(xiàn)出帶黃 調(diào)的灰色,，相反地,，如著色時(shí)用粗粒徑的炭黑，尤其是較為粗大的燈黑,，則會(huì)得到帶藍(lán) 調(diào)的灰色,。

分散性

顏料黑越細(xì)，炭黑聚集體之間接觸點(diǎn)便越多，結(jié)果它們之間內(nèi)聚力越強(qiáng),，當(dāng)把顏料黑摻入料，即開始進(jìn)行始炭黑均勻分布時(shí),，則對(duì)分散要作的功便大,，以把炭黑粒子分隔開來， 終達(dá)到 高的黑度和著色,。與高結(jié)構(gòu)炭黑相比,，低結(jié)構(gòu)炭黑較有可能達(dá)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(jié)構(gòu)程度的影響,，由于高結(jié)構(gòu)炭黑具有良好的分散性能，所以其著色強(qiáng)度也就自然較強(qiáng),。

在使用粉狀炭黑時(shí),，會(huì)出現(xiàn)分散及令人頭疼的灰塵問題，因此,，可使用母?；驖{狀物。

預(yù)制炭黑的價(jià)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(shù)投資少的優(yōu)點(diǎn)，炭黑制劑是有其價(jià)值的,。

光穩(wěn)定性

光會(huì)使塑料老化,，尤其是陽光中的紫外線會(huì)加速塑料的老化。在配合運(yùn)用有機(jī)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(rèn)為是 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(duì)粗粒徑的炭黑（95 nm）差不多具有同樣的光保護(hù)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(biāo)準(zhǔn),。首先,，這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一般顏料它的重金屬的含量，其組分在0.1N 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(guān)于炭黑的純凈標(biāo)準(zhǔn),，而這一標(biāo)準(zhǔn)因國家而不同,。

分類

按生產(chǎn)

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(dǎo)電碳黑和專用碳黑,。

色素用炭黑—國際上，根據(jù)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(gè)英文字母表示,，前兩個(gè)字母表示炭黑的著色能力， 后一個(gè)字母表示生產(chǎn)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(shí)把炭黑顏料的硫化速度和結(jié)構(gòu)等因素也考慮進(jìn)去了,，由4個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成。 個(gè)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(gè)為阿拉伯?dāng)?shù)字,。 個(gè)數(shù)字代表炭黑氮表面積范圍,，共列為0~9個(gè)等級(jí)。 和第三個(gè)數(shù)字則由美國材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)炭黑和術(shù)語的D24.41委員會(huì)指定的,，反映不同的結(jié)構(gòu)程度,，也就是炭黑大概的高低結(jié)構(gòu)確定的，有一定的任意性,。相對(duì)而言,，數(shù)字越大，結(jié)構(gòu)越高,。

按功能

主要分為補(bǔ)強(qiáng)碳黑,、著色碳黑、導(dǎo)電碳黑等,。

按型號(hào)

主要分為N220,、N330