카본블랙의 물리적 및 화학적 특성

다양한 카본블랙은 주로 표면적(또는 입자 크기), 응집물 형태, 입자 및 응집물의 질량 분포, 화학적 조성이 다릅니다.
표면적:
카본 블랙을 식별하고 분류하는 데 사용되는 중요한 특성 중 하나입니다. 표면적은 기체 또는 액상 흡착 방법을 사용하여 측정됩니다. 가장 고전적인 결정 방법은 저온 질소 흡착 방법(BET 방법)입니다. 질소 분자는 비교적 작아서 카본 블랙의 미세 기공에 들어갈 수 있으므로 이 방법으로 측정한 결과는 카본 블랙의 총 표면적을 나타냅니다. 최근 몇 년 동안 거대 분자 흡착 방법(예: CTAB)이 성공적으로 연구되었습니다. 거대 분자는 미세 기공에 들어갈 수 없으므로 측정 결과는 카본 블랙의 외부 표면적, 즉 "매끄러운" 표면적을 나타냅니다. 대부분의 고무 카본 블랙은 다공성이 아니므로 BET 측정 결과는 CTAB 측정 결과와 일치합니다. 일부 안료의 경우 카본 블랙을 사용합니다. 두 표면적 측정의 차이는 카본 블랙의 거칠기 또는 다공성을 나타냅니다. 또 다른 측정 방법인 요오드 흡수 방법도 생산 관리 및 제품 분류에 널리 사용됩니다. 간단하고 빠르지만 측정 결과는 카본 블랙 표면의 산화 정도에 영향을 받습니다.
구조:
카본 블랙의 두 번째 중요한 특성. 카본 블랙의 구조는 응집체 크기, 모양, 응집체당 입자의 수와 평균 질량에 따라 달라집니다. 이러한 특성은 모두 응집체의 패킹 상태와 분말의 공극 부피에 영향을 미칩니다. 일반적으로 카본 블랙의 구조는 DBP(디부틸 프탈레이트, 디부틸 프탈레이트) 오일 흡수 값으로 표현됩니다. 170MPa에서 4번 압축한 후의 카본 블랙의 DBP 값을 일반적으로 압축 오일 흡수 값 또는 24M4DBP 값이라고 합니다. 압축 오일 흡수 값은 고무 화합물에서 카본 블랙 응집체의 상태를 보다 정확하게 반영합니다.