Carbon Black.

Presentatie over: "Carbon Black."— Transcript van de presentatie:

1 Carbon Black

2 Carbon Black Introductie Fysische aspecten Chemische aspecten
Productie processen Effect grote en structuur Controle v.d. eigenschappen Toepassingen

3 Introductie Vrijwel pure elementaire koolstof.
Top 50 industriële chemische stoffen Amorfe koolstof. Zes soorten carbon black : Acetyleen Black, Channel Black, Furnace Black, Gas Black, Lamp Black en Thermal Black.

4 Fysische aspecten Bolvormige primaire deeltjes (5 – 500 nm). Aggregaten in de vorm van kettingen of clusters. Specifiek oppervlakte varieert sterk ( m2) deeltjes met een specifiek oppervlakte > 150 m2 zijn poreus.

5 Fysische aspecten Hoge adsorptie voor water, oplosmiddelen, bindmiddelen en polymeren Dichtheid varieert tussen de 1,8 en 2,1 g/cm3 Grote lichtabsorptie (99,8%)

6 Chemische aspecten Samenstelling ligt aan: productieproces, grondstoffen en chemische nabehandeling Gebruik gas/olie O2-gehalte van groot belang bij gebruik

7 Productieprocessen Thermische-oxidatieve ontleding . - Furnace black
- Gas black (coal tar distillates) - Lampblack Thermische ontbinding: - Thermal black - Acetylene black Oxidatieve nabehandeling

8 Productie processen Verbrandingsproces Verwarmingsproces Lamp black
Channel black Gas black Furnace black Verwarmingsproces Acetylene black Thermal black

9 Furnace Black Continuproces uitgevoerd in gesloten reactor. Productie
Semi-reinforced rubber blacks (20-60 m2/g) Grijs pigment carbon black ( m2/g)

10 Gas Black en Channel Black proces
Channel Black proces wordt natural gas gebruikt, bij Gas Black worden tar oils gebruikt. De grondstof wordt gedeeltelijk verdampt. De damp getransporteerd door een brandbaar draaggas. Channel Black Gas Black

11 Lampblack proces Oudste commerciële productieproces van carbon black.
Hoge deeltjes grote verdeling van ongeveer nm.

12 Thermische ontbindings proces Thermal Black
productie is een niet-continue of cyclische proces met aardgas Carbon blacks relatief langzaam gevormd resulterend in grove deeltjes in formaten variërend van 300 tot 500 nm. Carbon blacks gebruikt voor mechanische rubber goederen met hoge vuller inhoud.

13 Acetyleen Black Proces
Proces wordt acetyleen of acetyleen mengsel gebruikt. Acetyleen black gemiddelde deeltjes grootte µm Proces hoog rendement van 95-99%. Applicaties van acetyleen black is gelimiteerd voor speciale toepassingen (bv droge cellen) door de hoge kosten.

14 Oxidatieve nabehandeling van Carbon Black
Eigenschappen van zuurstof-bevattende functionele groepen op het oppervlak carbon black beïnvloeden sterk hun toepassing. De eenvoudigste methode is het oppervlak nabehandelen met lucht bij 350–700 °C.

15 Analyse eigenschappen
DBP absorptie Stikstof oppervlakte bepaling Kleursterkte Zwartheid

16 Effect grootte en structuur
Kleur sterkte Dispergeren Electrische geleiding Viscositeit

17 Structuur

18 Kwaliteit & Verbrandingsprocessen
Lamp black Furnace black Voordeel: Zeer specifieke kleur eigenschappen Nadeel: Veel materiaal verbrand volledig Zeer divers in deeltjes grootte Voordeel: Gecontroleerd specifiek oppervlakte Grote hoeveelheden Nadeel: Weinig functionele groepen

19 Kwaliteit & Verbrandings processen
Channel black Gas black Voordeel: Veel functionele groepen Nadeel: Slecht voor het milieu Voordeel: Gecontroleerd specifiek oppervlakte Nadeel: Product reageert met water

20 Toepassingen Versterking van rubber en kunststoffen Pigment in inkt, verf en kunststoffen Elektrische en thermische geleiding verbeteren in verschillende materialen

21 Bronnen Internet Literatuur Roetpigmenten Industrial Inorganic Pigments, by G. Buxbaum and G. Pfaff