1.黑度與粒徑
黑度直接與色素炭黑的粒徑相關,粒徑越小,色素炭黑的黑度越高。這是因為盡管原生粒子已熔合成原生凝聚體,但是其比表面積仍能起作用,原生粒子越細,則其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。由于細粒子炭黑的吸光率比粗粒子炭黑更高,所以著色力更強。但是當粒徑減小時,由于藍光被優先吸收,為此色調變成棕相。
由于細微原生粒子的炭黑賦予更大的比表面積,所以需要更多的潤濕能和分散能。原生粒徑的作用如表2一27所示。
2.結構
炭黑粒子不僅以原生粒子形成存在,而且在生產過程中常熔結成凝聚體。這種凝聚體是由原生粒子經化學鍵結合。在凝聚體中,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且密度更大,則稱為低結構炭黑。見圖2一23。
炭黑的結構還影響分散的難易,例如密度大、且凝聚體堆積緊度的低結構炭黑,其聚集體相互間的平均距離比高結構炭黑更小。這說明了凝體之間的吸收引力更大,因而在分散過程中需要更大的能童才能將其分開。表2一28為炭黑結構對炭黑特性產生的影響。
3 表面化學性
炭黑的生產方法不同其表面化學性能各異。在炭黑表面具有下列官能團,見圖2-24。例如對上海N210炭黑進行紅外光譜及化學分析,其結果如圖2一25和表2一29、表2一30所示。
為此,揮發分含量是炭黑表面官能團總濃度的量度,因而也是炭黑極性和親水性的量度。并且只要pH值在酸性范圍內,炭黑的pH值同樣也是一種官能團總含量的量度。