色素炭黑R2021在塑料领域的应用

　　中橡集团炭黑研究设计院开发生产色素炭黑已有10多年，现已具备年产300吨的后处理炭黑生产线。近年来，随着塑料工业的突飞猛进，加速了国内对塑料用炭黑的需求。特别是要求黑度高、分散好、遮盖力强、色相蓝的高档母粒用炭黑，并迫切需要寻找合适价位的国产炭黑品种代替昂贵的进口炭黑。在我院现有塑料专用炭黑品种中高黑度的的107、108、109炭黑均因在某些场合分散性和遮盖力无法满足要求，且成本较高。R2021色素炭黑就是我们在过去色素黑系列品种的基础上，结合炭黑在塑料中的应用特性成功开发生产的品种，满足了塑料领域用户的需求，大幅度提高了色素炭黑的销量，创造了良好的经济效益。
　　一、 塑料领域对炭黑性能的要求
　　1、 黑度
　　塑料领域随着其本行业对产品光学要求的提高，不仅在ABS汽车模塑产品、工程高级合成革等方面需要高强度，并在越来越多塑料管材、聚酯薄膜、农用薄膜、有电产品等领域也要求较同黑度的炭黑。炭黑黑度主要决定于炭黑原生粒径的大小，同时又受到炭黑结构及表面化学性质的影响。
　　2、 抗紫外光
　　防紫外光老化是炭黑在塑料加工中的重要用途，而任何品种的炭黑本身都具备一定程度的防光氧化性，只是程度不同。原生粒径越细，对紫外光吸收率越强；低结构炭黑具有更强的抗紫外光性能；挥发分子的炭黑能进一步增强紫外光稳定性。
　　3、 色相要求
　　绝大多数的塑料产品要求兰色调色相。
　　色相主要决定于炭黑的原生粒径。同时与炭黑表面化学性质、炭黑结构、炭黑的分散程度以及联接料的种类有关。
　　4、 遮盖力
　　在黑色塑料制品，尤其是黑色薄膜的加工中，对炭黑遮盖力的要求越来越高。粒径较小、黑度高的炭黑却具有较差的遮盖力，而粗粒径炭黑（主要由于粒径大小1/2可见光波长）以及表面氧化的炭黑遮盖力得以大幅度提高。
　　5、 分散性
　　炭黑粒子越细，为达到较好的黑度和着色强度，需要较大的分散力。高结构炭黑粒子的几何形状松散，这就使基料在混合以及分散过程中容易渗入而易分散。
　　6、 润湿性
　　炭黑表面的化学性质呈极性时，与基料具有良好的润湿性，表面经过氧化的炭黑富含多种含氧官能团，在炭黑与基料之间充当"内嵌润湿性"。
　　二、 R2021色素炭黑的特性
　　1、 优异的黑色和较强的遮盖力
　　R2021色素炭黑粒径约为25nm，经过氧化处理使其具备超过109炭黑的黑度和优异的遮盖力，多个用户试用后，反应其黑度和遮盖力已达到或超过同类部分进口炭黑品种。我院过去的108、109系列品种虽黑度好但遮盖力差，不能完全满足用户的需求。R2021成功地兼得满意的黑度和遮盖力。
　　2、 漂亮的兰色调色光
　　R2021炭黑本身具有较强的兰绿色色光，但当与透明基料、白色基料以及略呈黄色基料搭配，呈现出漂亮的兰色调。这是该品种被广大用户大加赞赏之处。
　　3、 优异的抗紫外光老化性能
　　R2021炭黑因其偏低的结构和恰当的表面处理，使其防紫外光性能远远地超过同等粒径的炭黑品种，被广大薄膜领域的用户所青睐。
　　4、 优异的加工性能
　　针对塑料母粒加工的多样性（双螺杆加工及密炼机加工等），R2021兼具良好的分散性和润湿性。同时，合理的炭黑结构和表面化学性质使其在高浓度炭黑/基料物系中具有优良的流变性能，为此产生108、109等系列炭黑无法产生的加工性能。
　　三、 结语
　　在深入细致的市场调查玫深刻的应用性能研究基础上，我们科学地制定R2021的各种产品特性，使其具备了较低的生产成本，较广泛的产品适应性和很强的市场竞争力。同时，改变了我院色素炭黑处理生产不饱和状况，成为我院塑料专用炭黑系列产品的重要补充，也为我所创造了良好的经济效益做出了贡献。