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素炭黑特性與應用關係
　　一、黑度與粒徑
　　黑度直接與炭黑的粒徑相關，粒徑越小，比表面積愈大，炭黑的黑度越高。這是因為儘管原生粒子已熔合成原生聚集體，但是其比表仍能起作用，原生粒子細，則凝聚體的比表面積越大。所顯現的顏色更黑，防紫外線作用更佳。由於細粒子炭黑的吸光率比粗粒子炭黑的更高，所以着色力更強。但是當粒徑減小時，由於藍光被優先吸收，為此色調變成棕相。
　　細微原生粒子賦予炭黑更大的比表面積，同時增加分散難度，一般通過表面處理可調整潤濕性和改善分散性。
　　炭黑粒徑比表面積和性能關係

性能 高比表面積小粒徑 低比表面積大粒徑  性能 高比表面積小粒徑 低比表面積大粒徑
主色黑度 更深  更淺  着色性  更高  更低
粘度   更高 更低  導電性   更高 更低
紫外光吸收 更好  更差 分散  更難  更易
潤濕   更慢 更快  成本  更高  更低 
　　二、結構
　　炭黑粒子不僅以原生粒子形式存在，而且在生產熔結成凝聚體。這種凝聚體是由原生粒子經化學鍵結合。在凝聚過程中，由大量鏈枝的原生凝聚體構成的炭黑稱為高結構炭黑。而原生凝聚體由較少鏈枝原生粒子組成的炭黑，則稱為低結構炭黑。見下圖：   高結構 低結構
  
　　炭黑的結構即炭黑聚集體的形態，一般鏈枝越多越密其結構越高，反之則結構越低，炭黑結構對性能的影響，見下表：炭黑結構對性能的影響 性能 高結構 低結構性能 高結構 低結構 
分散 更易 更難 導電性 更高 更低
潤濕 更慢 更快 粘度 更高 更低
主色黑度 更低 更高  填充量 更低 更高
光澤 更低 更高 着色力 更低 更高
 

　　三、表面化學性
　　炭黑的生產方法不同其表面化學性能各異。炭黑表面具有不同的含氧官能團（如羧基、內脂基、酚基、羰基等）。一般含氧官能團高的炭黑，揮發份高，其色調可調性能好，其流動度也較高。炭黑樣品加熱至825±25oC后以百份重量損失表示炭黑揮發份。炭黑含氧基因越多，揮發份也越大。
　　四、吸濕性和密度
　　炭黑是一種表面積大的物質，因此有一定的吸濕性。中炭黑的吸濕量主要由表面積大小來決定。可加強措施，尤其在包裝、貯存和運輸的過程採取辦法以減少產品的吸濕性。因為水分（吸濕量）過高會對加工過程帶來麻煩，所以要求對某些品種炭黑有特殊包裝。
粉狀的色素炭黑還是粒狀的色素炭黑用於給定的塑料摻混物取決于分散的類型和樹脂的特性，但加工能力也是很重要的因素，目前多數分散設備都能發揮剪切力，足以將粒狀分散均勻。

　　炭黑在塑料行業中的應用在選擇之前，必須確定其用途，例如用於着色、防紫外光、或導電等等。
　　一、着色用炭黑
　　色素炭黑一般都能較好的給塑料着色，可根據着色特性或物化性能選用色素炭黑，着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着色； PE垃圾袋，塑料袋，電纜材料之類產品只需中等水平黑度，可以用比表面積較低，結構較高的炭黑品種；塑料調色時，炭黑稱量和配料時出現的微小誤差，均會導致明顯的色差，因此，宜採用粒徑較大，着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，並有分散性較好、價格較低的優點。
　　對於灰色塑料，採用細粒色素炭黑往往呈現棕相灰色，而採用粗粒子色素炭黑可產生藍相灰色。
　　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。科學的炭黑配合量，可提供較好的抗靜電或導電性。
　　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，故在塑料着色中採用粉狀炭黑。

　　二、紫外線防護性的應用
　　炭黑在塑料工業中用途之一是防紫外光老化，由於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生光氧化降解。炭黑作為紫外光穩定劑在塑料中所起的作用有：把光能轉化為熱能；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，試驗証明當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、結構和表面化學性。
　　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，但粒徑小於20nm，其防護作用趨於同一水平，　　原因是當粒徑過小時，逆向散射減小，而繼續向前的光會威脅聚合物的穩定性。
　　結構較低，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，這也是結構較低的炭黑較黑的原因。
　　炭黑表面含氧基團較多，即揮發份較高時，能消除聚合物分解時產生的基因，因此防護作用也增強。

　　炭黑分散設備：

炭黑形狀 分散設備
粉狀 三輥機、碾磨機、園盤分散機、擠出機、高速混合機
粒狀 密煉機、雙輥機、球磨機、砂磨機