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炭黑的結構性是以炭黑粒子間聚成鏈狀或葡萄狀的程度來表示的。若兩種分散劑配伍性不好則會出現(xiàn)分散劑相互反應交聯(lián),造成體系不穩(wěn)定,即浮色發(fā)花現(xiàn)象。由凝聚體的尺寸、形態(tài)和每一凝聚體中的粒子數量構成的凝聚體組成的炭黑稱為高結構炭黑。常用吸油值表示結構性,吸油值越大,炭黑結構性越高,容易形成空間網絡通道,而且不易破壞。高結構炭黑顆粒細,網狀鏈堆積緊密,比表面積大,單位質量顆粒多,有利于在聚合物中形成鏈式導電結構。
對于炭黑色漿而言,存儲穩(wěn)定性也十分重要。若色漿的存儲穩(wěn)定性差,就會出現(xiàn)著色力下降、粘度上升等問題。空氣和燃料在反應爐中燃燒,原料經霧化后噴入燃燒的火焰中,經高溫熱解生成炭黑。例如,某廠提供的炭黑色漿在一次使用時,色漿的著色力和色相等都能達到相應要求,而隨著時間的推移,色漿的著色力或色相出現(xiàn)了一定程度的下降和變化。這可能就是由于色漿存儲穩(wěn)定性不良,從而出現(xiàn)絮凝,造成炭黑顏料粒子的二次聚集,導致色漿的展色性能下降。使用者不一定發(fā)現(xiàn)色漿的流動性和粘度等外觀狀態(tài)發(fā)生明顯的變化,而實際上,炭黑顏料顆粒正在發(fā)生著肉眼不可辨別的沉降、絮凝。這就是常見的“返粗”現(xiàn)象。
炭黑的本質特性,使用者配方,分散設備是影響色素炭黑質量好壞的重要因素,炭黑的原始粒徑、結構和表面各種基團都會對分散產生很大的影響。由于每束火焰都較小且在空氣中燃燒,炭黑的形成,與燈黑生產工藝很不同(不完全燃燒)。通常情況下炭黑的原始粒徑小、結構低、揮發(fā)份低分散困難,反之則相對輕易些。炭黑使用者的配方,基料、溶劑和樹脂的性能都會非常明顯地影響炭黑的分散情況,尤其是炭黑用樹脂的選擇。不同的分散設備在相同條件下的分散效果是完全不同的。正確選用分散設備是使用者必須重視的。