CN110373060A

CN110373060A - 一种高填充量油墨用炭黑

Info

Publication number: CN110373060A
Application number: CN201910779302.6A
Authority: CN
Inventors: 王金龙; 王强; 梁智彪; 陈忠斌; 聂绪建; 周敏建
Original assignee: JIANGXI BLACKCAT CARBON BLACK CO Ltd
Current assignee: JIANGXI BLACKCAT CARBON BLACK CO Ltd
Priority date: 2019-08-22
Filing date: 2019-08-22
Publication date: 2019-10-25

Abstract

一种高填充量油墨用炭黑，其中炭黑的吸碘值60‑80g/kg，吸油值(DBP)32‑48 10^‑5m³/kg、pH值7‑8。本发明的技术效果是：通过同时降低炭黑的吸碘值和吸油值，该炭黑在油墨中填充量可以明显提升，黑度，流动性，光泽度等都有显著提高。

Description

一种高填充量油墨用炭黑

技术领域

本发明涉及一种炭黑，尤其涉及一种高填充量油墨用炭黑。

背景技术

炭黑是由烃类物质不完全燃烧或裂解产生的一种功能性纳米材料，其应用领域广泛。根据2016年中国橡胶工业协会炭黑分会公布的炭黑行业年报显示，轮胎、橡胶制品及特种炭黑分别占全球炭黑消费量的65％，25％与10％的份额。我国炭黑行业经过二十年来快速成长，用于轮胎及橡胶制品中的炭黑产能已达全球首位，但是在对于炭黑的应用性能有特殊要求的一些领域的特种炭黑的发展却一直较为滞后，目前国内所使用的高质量特种炭黑大部分依旧依赖进口。而卡博特、欧励隆与博拉等外资炭黑企业长期以来却大量投入资金与人力从事特种炭黑的研发，其特种炭黑利润率同比其他常规炭黑要高出许多，例如卡博特2017年年报显示，其特种炭黑销售量占当年炭黑总销售量的10％，但其销售利润却占炭黑销售总利润的30％，可见特种炭黑系列产品的获利能力极为可观。我们发现常规炭黑主要作为橡胶制品的补强剂和填充剂，用于此领域的炭黑产品主要按标准生产，一般不对某些性能指标做特殊的要求，通常的生产技术手段便能完成，因此生产厂家多，据不完全统计，国内常规炭黑制造企业已有100多家。而特种炭黑主要用于塑料、印刷油墨、涂料、印染、导电或抗静电等方面，现有技术中，也有较多有公开的特种炭黑产品，如公开专利号为2004800218877的一种用来改进树脂组合物导电性和流动性的炭黑，通过改变炭黑的DBP吸收量和粒子尺寸来达到改进树脂组合物导电性和流动性的目的；公开专利号为2014800702981的一种炭黑，该炭黑用于二次电池的导电剂，该炭黑由一次颗粒的数量PPA(个)与所述一次颗粒的粒径d(nm)之比PPA/d为8以上的炭黑聚集体构成；公开专利号为021528624的一种炭黑，该炭黑通过改变其平均粒径为8～13nm、NSA/SEM比表面积之比为1.3～2.8、pH为5.9～6.8，cDBP为50～110 10^-5m³/kg，从而使得炭黑具有更好的黑度和分散性；上述公开特种炭黑通过改变炭黑特性达到相应的用途，而在印刷油墨领域中，油墨随着炭黑含量的升高，油墨黑度会提升，但流动性，粘性和光泽度都会变差，因此炭黑含量需要平衡各种性能，普通炭黑可能添加量都不会超过20％，我们新开发的炭黑在更高添加量时还会表现出良好的综合性能。

发明内容

本发明涉及一种高填充量油墨用炭黑，在评价油墨的性能时，除了颜色外，还有油墨的细度、粘性、粘性增值、流动度、粘度等，而流动度是对粘度的一种表征方法。公众技术中降低炭黑吸碘值，炭黑比表面积下降，有利于提高炭黑在连接料中的分散、粘度降低、流动性变好，但是不利于黑度；而降低炭黑吸油值有利于提高油墨的黑度、流动性、光泽度和填充量，但不利于炭黑分散，所以目前未有使得连接料能够同时满足分散性、粘度、流动性、黑度等要求的炭黑产品，并且现有炭黑在油墨中的填充量不能太高。

本发明是这样实现的，一种高填充量油墨用炭黑，其中炭黑的吸碘值60-80g/kg，吸油值(DBP)32-48 10^-5m³/kg、pH值7-8。

优选炭黑的吸碘值68-70g/kg，吸油值(DBP)32-48 10^-5m³/kg。吸碘值最优选69.8g/kg。

一种高填充量油墨用炭黑，用于印刷油墨。

油墨细度是表征混合分散在连接料中的炭黑颜料以及其它助剂等固体粉末物质达到分散程度的技术指标，油墨的细度对印刷性能和油墨的流变性能有关，油墨细度不够，在平板印刷中会引起毁版，堆墨、糊版等故障，尤其是在使用印刷网线较细的印刷设备印制印刷品时，对油墨细度要求更高，如果油墨中炭黑分散得不理想，观察时会发现油墨不流畅，不柔和，成“块状”。由于分散不好，使得颜料(炭黑)在印刷品上的附着强度也大大降低，印刷品易褪色，使油墨本身的使用价值受到影响。油墨的粘性大小是表示油墨墨性好坏的重要指标之一。在印刷机上印刷速度越高，油墨表现出的粘性越大，粘性过大时印刷油墨和纸张分离时所产生的拉力可能把纸张纤维撕裂下来，因此油墨的粘性必须低于临界点，如果印刷条件允许，则油墨的粘性应当越高越好，这样印刷品才能网点清晰、完整，粘性增值过大则可能导致印刷时油墨的粘性不稳定，使油墨传递不良，粘坏纸面；油墨的粘度对各类油墨都是重要的技术指标,有一些油墨在目前阶段基至把粘度作为表示油墨流变性能的唯一重要指标,各类油墨都有一定的粘度范围,但对于同类油墨来说,却有一个简单的规律,即印刷速度越快,要求油墨的粘度越低。

本发明的技术效果是：通过同时降低炭黑的吸碘值和吸油值，该炭黑在油墨中填充量可以明显提升，黑度，流动性，光泽度等都有显著提高。

附图说明

图1为本发明油墨密度对比图；

图2为本发明油墨粘性对比图；

图3为本发明油墨粘性增值对比图；

图4为本发明油墨流动度对比图；

图5为本发明油墨光泽度对比图；

图6为本发明油墨平行板粘度对比图；

图7为油墨印刷样品图。

具体实施方式

本发明是这样实现的，炭黑生产是通过对一些特定的技术指标和工艺参数的控制和调整来得到需要的炭黑品种和使其具有所要求的特殊性能，在现有炉法生产炭黑的过程中，可通过多种方式来调整炭黑的吸油值和吸碘值，比如在原料油中添加剂碳酸钾或碳酸钠，其原料油与添加剂的比例为1000-1200:0.08-0.8，为得到高质量的炭黑，需对原料油进行处理：1)精选原料油：选择铅含量符合要求的原料油，从源头上杜绝铅元素的引入；必要时还需通过选用几种原料油进行混配，以满足对某些指标的要求；2)对原料油进行了分类存放：将原料油按照检测指标，卸入指定的储罐中，进行原料油的分类存储，以免混放，影响原料油的质量；3)对原料油进行精制,利用脱水、过滤、沉降分离、乳化、预热等手段，对采购来的原料油进行精制，利用静止加热对原料油进行脱水，将水分降至1.0％左右，为稳定工艺打好基础；4)利用多级过滤将油品中的部分杂质剔除；5)利用原料油预热器将原料油进行预热加温，降低原料油的粘度，便于原料油的雾化。炭黑生产过程中天然气压力保持在80Kpa，预热空气6200m³/h；得到炭黑的吸碘值69.8g/kg，吸油值(DBP)40 10^-5m³/kg、pH值7.5时，发明人命名该炭黑型号为M200，M200与现在炭黑型号N330油墨性能检测见表1：

附图1/2/3/4/5/6，为M200与N330的不同参数对比图，图7为油墨印刷样品图。

油墨样品制备：使用三辊研磨机进行研磨，直到细度(使用刮板细度计进行测量)达到15μm以下为止。

密度K：将墨浆用展色仪(中山诺邦)匀墨，然后印刷到铜版纸上，待其完全干燥后使用Xrite Exact分光密度仪高级版进行测量。

光泽度G：测试方法见QB573-83，使用BYK微型三角度光泽仪测试展色仪在铜版纸印刷的样品。

粘性T：测试方法见GB-T14624.5-93，使用油墨黏性仪，玉环艾捷尔公司。

粘性增值TI：测试方法见GB-T14624.6-93，使用油墨黏性仪，玉环艾捷尔公司。

流动度Fw：测试方法见GB/T 14624.3胶印油墨流动度检验方法，使用油墨流动度测定仪，

平行板黏度Fp：测试方法见GB/T14623.3，使用油墨平板粘度计(天津精科联)。

Claims

1.一种高填充量油墨用炭黑，其中炭黑的吸碘值60-80g/kg，吸油值(DBP)32-48 10^- ⁵m³/kg、pH值7-8。

2.根据权利要求1所述的一种高填充量油墨用炭黑，其特征在于：优选炭黑的吸碘值68-70g/kg，吸油值(DBP)32-48 10^-5m³/kg。

3.根据权利要求1所述的一种高填充量油墨用炭黑，其特征在于：吸碘值最优选69.8g/kg。

4.一种权利要求1所述的一种高填充量油墨用炭黑，其特征在于该炭黑用于印刷油墨。