硬质炭黑是一种以油炭作为主要原料,经过高温热解处理所得的黑色粉末,具有极高的比表面积和孔隙率。在塑料工业中,硬质炭黑被广泛用于改善塑料的颜色和机械性能。
一、硬质炭黑的选择
1.炭黑的颜色
硬质炭黑在塑料中的应用,关键就在于颜色的改善。因此,选择合适颜色的炭黑,是硬质炭黑应用于塑料的第一步。
根据硬质炭黑的颜色,可以分为灰色、蓝黑色、红黑色、绿黑色、棕黑色等不同的类别。在选择时,应根据塑料本身的颜色特点,选择合适的颜色。如透明塑料,可选用灰色炭黑;黑色塑料,可选用蓝黑色炭黑等。
2.炭黑的颗粒度
硬质炭黑的颗粒度大小与塑料的加工性能和机械性能密切相关。一般来说,颗粒度越细,炭黑的比表面积越大,能提高塑料的色度和增强作用。但过细的颗粒度会增加塑料的黏度,使塑料流动性变差,降低加工性能。
根据不同的塑料加工方法,选择合适的炭黑颗粒度。对于注塑和挤出等加工方法,可选用颗粒度为25-50 nm的超细炭黑;对于吹塑和压延等加工方法,可选用颗粒度为80-100 nm的细粒度炭黑。
二、硬质炭黑在塑料中的应用
1.改善塑料的颜色
硬质炭黑在塑料中的最主要作用是改善塑料的颜色。由于炭黑本身具有极高的遮盖能力和吸光性,可以起到增强色和降低透光率的作用。
对于颜色较浅的塑料,加入适量的硬质炭黑可以使其变得深黑,并且具有均匀的光泽度;对于颜色较深的塑料,炭黑的遮盖能力可以提高其色度,使其色彩更加鲜明。
2.增强塑料的机械性能
硬质炭黑在塑料中还可以发挥增强作用,特别是对于强度和刚度要求较高的工程塑料。
由于炭黑本身具有高强度和高模量的特点,可以增强塑料的机械性能。同时,炭黑还能够改善塑料的热稳定性和抗氧化性,提高其使用寿命和耐久性。
3.改善塑料的导电性能
硬质炭黑还可以提高塑料的导电性能。塑料本身是一种绝缘材料,但通过添加适量的硬质炭黑,可以使塑料具有导电性能,从而实现静电消除、防雷、防静电等作用。
三、硬质炭黑在不同塑料中的应用
1.硬质炭黑在聚丙烯中的应用
聚丙烯是一种广泛应用的热塑性塑料,有着良好的力学性能、自重轻、化学稳定性好等优点。硬质炭黑可以增加聚丙烯的均匀性和色度,提高其机械性能和热稳定性。同时,硬质炭黑还能够改善聚丙烯的耐磨性和抗紫外线性能。
2.硬质炭黑在聚氯乙烯中的应用
聚氯乙烯是一种常见的塑料,具有优良的化学稳定性、低吸水性等优点。硬质炭黑可以改善聚氯乙烯的耐候性和耐热性,提高其机械性能和抗拉强度。同时,炭黑还能够使聚氯乙烯具有导电性能,适用于制作防静电地板、电磁屏蔽材料等。
3.硬质炭黑在聚碳酸酯中的应用
聚碳酸酯是一种高强度、高透明、高耐热性的工程塑料,被广泛应用于汽车、电子、通讯等领域。硬质炭黑可以改善聚碳酸酯的色度和均匀性,提高其机械性能和热稳定性。同时,炭黑还能够提高聚碳酸酯的抗紫外线性能和抗氧化性能,提高其使用寿命。
四、总结
硬质炭黑在塑料工业中的应用,主要是通过改善塑料的颜色和机械性能来提高其品质和性能。通过选择合适的炭黑颜色和颗粒度,可以实现精准的调配,满足不同塑料加工方法和应用领域的要求。同时,炭黑的应用还具有导电性、耐磨性、耐候性等优点,能够满足不同领域的应用需求。