炭黑在塑料行業(yè)中的應(yīng)用?
在選擇之前,必須確定其用途,例如用于著色、防紫外光、或?qū)щ姷鹊?
一、著色用炭黑
色素炭黑一般都能較好的給塑料著色,可根據(jù)著色特性或物化性能選用色素炭黑,著色用炭黑的品種的選擇基本上都是隨成品必須達到的黑度而定. 用極細的色素炭黑可以完成黑度要求特別高的著色； PE垃圾袋,塑料袋,電纜材料之類產(chǎn)品只需中等水平黑度,可以用比表面積較低,結(jié)構(gòu)較高的炭黑品種；塑料調(diào)色時,炭黑稱量和配料時出現(xiàn)的微小誤差,均會導(dǎo)致明顯的色差,因此,宜采用粒徑較大,著色力較差的低色素炭黑,這樣炭黑用量可以稍大,稱量誤差相對小些,并有分散性較好、價格較低的優(yōu)點.
對于灰色塑料,采用細粒色素炭黑往往呈現(xiàn)棕相灰色,而采用粗粒子色素炭黑可產(chǎn)生藍相灰色.
與其它有機顏料相比,炭黑除分散較困難外,其他性能均較好.科學(xué)的炭黑配合量,可提供較好的抗靜電或?qū)щ娦?
炭黑基本上是無毒的,但較易飛揚和污染,故常以色母粒形式供塑料行業(yè)使用,在消除污染的同時也改善了炭黑在塑料中的分散.
炭黑作為塑料用顏料,常用的劑型有粉狀和粒狀.粒狀炭黑飛揚較少,但分散較難,故在塑料著色中采用粉狀炭黑.
二、紫外線防護性的應(yīng)用
炭黑在塑料工業(yè)中用途之一是防紫外光老化,由于炭黑有較高的吸光性,因而能有效的防止塑料受陽光照射而產(chǎn)生光氧化降解.炭黑作為紫外光穩(wěn)定劑在塑料中所起的作用有：把光能轉(zhuǎn)化為熱能；保護塑料表面而免遭一定波長的射線照射；截取原子團而產(chǎn)生防老化作用,從而阻止催化降解.紫外線對聚烯烴特別有害,試驗證明當(dāng)一定細度的炭黑的濃度為百分之二時可以達到完美的紫外線屏蔽作用.
炭黑對塑料的紫外線老化的防護作用,取決于炭黑的粒徑、結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)性.
炭黑的粒徑較小時,因表面積增大,其吸收光或遮光能力增加,故紫外線防護作用增強,但粒徑小于20nm,其防護作用趨于同一水平,原因是當(dāng)粒徑過小時,逆向散射減小,而繼續(xù)向前的光會威脅聚合物的穩(wěn)定性.
結(jié)構(gòu)較低,即聚集體尺寸較小時,因聚集體幾何體積較小,會增強對聚合物的防護作用,這也是結(jié)構(gòu)較低的炭黑較黑的原因.
炭黑表面含氧基團較多,即揮發(fā)份較高時,能消除聚合物分解時產(chǎn)生的基因,因此防護作用也增強.