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炭黑的化學(xué)性質(zhì)
炭黑的化學(xué)性質(zhì) 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,碳黑填充量越大,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。
炭黑形態(tài)
炭黑由碳組成,但通常被定為無機(jī)顏料類。炭黑是烴類經(jīng)氣相不完全燃燒或熱裂解而成的黑色粉末狀物質(zhì)。由于生產(chǎn)工藝的不同,通過不同的工藝條件可得到各種性質(zhì)不同的產(chǎn)品。
1) 碳黑的微觀構(gòu)造
炭黑粒子具有微晶結(jié)構(gòu),在炭黑中,碳原子的排列方式類似于石墨,組成六角形平面,通常 3~5個這樣的層面組成一個微晶,由于炭黑微晶的每個石墨層面中,碳原子的排列是有序的,而相鄰層面間碳原子的排列又是無序的,所以又叫準(zhǔn)石墨晶體。
2) 炭黑的粒徑
顏料炭黑的粒子細(xì)度可低至5 nm,一般說來,炭黑粒子不是孤立存在的,而是多個粒子通過碳晶層互相穿插,形成鏈枝狀。不同生產(chǎn)工藝可得到粒徑范圍極廣的炭黑粒子,燈黑生產(chǎn)工藝得到的產(chǎn)品相對粗糙,而氣黑生產(chǎn)工藝可得到精細(xì)的產(chǎn)品。
色素炭黑油預(yù)熱器使
色素炭黑油預(yù)熱器
色素炭黑的原料油和燃料油是煤焦油或石油分鎦后的渣油,其含碳量高、粘度大、常溫下不易流動。所以必須通過加溫來降低粘度,同時(shí)也降低其表面張力。在炭黑生產(chǎn)中,原料油的霧化程度越高,霧粒就越小。其反應(yīng)時(shí)間就越短,對炭黑生產(chǎn)就越有利。現(xiàn)在的原料油為了使其能在反應(yīng)段里霧化良好,一般都將油溫預(yù)熱到260~280°C左右。較為理想得的方法就是利用炭黑反應(yīng)生成高溫?zé)煔獾奈锢頍醽韺υ嫌瓦M(jìn)行預(yù)熱。從反應(yīng)爐里排出的高溫?zé)煔饨?jīng)空氣預(yù)熱器后,溫度降至500~550°C后進(jìn)入原料油預(yù)熱器,使原料油溫度升至260~280°C,同時(shí)炭黑煙氣的溫度也降至350~400°C。油預(yù)熱器一般為蛇形管式的換熱器,油流經(jīng)管程而煙氣走殼程。
在線油預(yù)熱器在使用時(shí),特別要注意油溫的控制。由于原料油是高含碳的物質(zhì),在高溫時(shí)很容易結(jié)焦炭化,因此在使用時(shí)必須保證足夠的流量,如果在油停止流動,很短時(shí)間內(nèi)(2~3min)管內(nèi)就可能造成結(jié)焦、堵塞、造成事故。一般通過調(diào)節(jié)回油量來控制油的預(yù)熱溫度。同時(shí),在油預(yù)熱器停運(yùn)時(shí),必須進(jìn)行吹掃,把管內(nèi)的剩油全部吹掃出來,防止剩油在管內(nèi)結(jié)焦。
炭黑預(yù)混合
炭黑預(yù)混合 預(yù)混合開始時(shí)現(xiàn)在預(yù)混期中加入少量基料,在加入適量的色素炭黑,得到稠度較高,但仍具有流動性的漿料。然后加入更多的基料,充分?jǐn)嚲?,在加入更多的色素炭黑,重?fù)上述循環(huán)操作,直到加料全部完成?;旌蠒r(shí)間應(yīng)盡可能長,以得到充分混合的預(yù)混體。 操作中,注意其他一些事項(xiàng): 1 在研磨分散錢,將預(yù)混好的料陳化一段時(shí)間,在助于進(jìn)一步潤濕。在陳化過程中,炭黑表面能吸附分散劑和基料的其他成分,達(dá)到平衡。 2 在基料稀釋很濃的預(yù)混合料是,應(yīng)特別小心?;虾腿軇┍仨毦徛倭康募尤耄瑫r(shí)要充分?jǐn)嚢?,以保證混合物均勻。