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一、術(shù)語和定義

黑度（blackness）是衡量炭黑在涂料中吸收光線能力的核心指標(biāo)，直接影響著涂料的著色效果和性能。

黑度是涂料用炭黑的主要指標(biāo)，當(dāng)用于黑色涂料的著色時(shí)（例如黑色汽車面漆），要求所用的炭黑黑度越高越好。當(dāng)將炭黑用于調(diào)色時(shí)，黑素太高添加量太少，反而容易引起不同批次的涂料產(chǎn)品產(chǎn)生色差，故要求使用黑度較低的炭黑。

炭黑的黑度即炭黑吸收光的程度，光吸收愈多，光反射愈弱，炭黑及其著色物質(zhì)的黑度就越高。由于光吸收作用在炭黑粒子內(nèi)部（準(zhǔn)晶體碳晶格中）產(chǎn)生，當(dāng)炭黑在涂料中濃度為一定時(shí)，炭黑粒徑越細(xì)，同樣容積中炭黑粒子數(shù)也越多，光吸收越強(qiáng)，黑度也越高。而用粒徑較粗的炭黑，光反射較多，即使增加炭黑濃度，使同樣容積中炭黑粒子數(shù)增多，但光反射仍較多，黑度仍較采用細(xì)粒子炭黑的低。

炭黑的聚集體會(huì)產(chǎn)生光散射作用，當(dāng)炭黑結(jié)構(gòu)高時(shí)，聚集體的光散色增強(qiáng)，從而也會(huì)降低光吸收的程度即降低黑度。

二、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 7048-2012《色素炭黑 黑度的測(cè)定》

該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了以標(biāo)準(zhǔn)參比炭黑3號(hào)（SRB3）為基準(zhǔn)，用反射儀測(cè)定色素炭黑黑度的測(cè)定方法。該標(biāo)準(zhǔn)適用于各類色素炭黑。

該標(biāo)準(zhǔn)的黑度測(cè)定原理為：將色素炭黑試樣和標(biāo)準(zhǔn)參比炭黑3號(hào)分別與精制4號(hào)亞麻仁油相混合，經(jīng)研磨得到均勻的墨漿。然后將它涂敷成厚度均勻的薄膜，用反射儀測(cè)量其黑度值。用反射率表示試樣的黑度值。

三、炭黑黑度對(duì)涂料的影響

1. 直接影響涂膜黑度與著色力

黑度與光吸收：黑度越高，炭黑對(duì)光的吸收能力越強(qiáng)，反射光減少，涂膜顏色越深。細(xì)粒徑炭黑因表面積大，黑度提升顯著。

著色力與色相：高黑度炭黑需控制添加量，過量會(huì)導(dǎo)致涂料黏度增加、光澤降低，甚至引發(fā)色差。細(xì)粒徑炭黑可產(chǎn)生淡藍(lán)色調(diào)，增強(qiáng)高色度視覺效果；粗粒徑炭黑則呈現(xiàn)棕色色調(diào)。

2. 改變涂料物理性能

流動(dòng)性與黏度：黑度增加時(shí)，涂料黏度上升，自由流動(dòng)量減少，需更多樹脂和溶劑，同時(shí)消耗流平助劑。

光澤：高黑度炭黑因吸收光能減少反射光，導(dǎo)致涂膜光澤降低。但可通過選擇分散性好、吸油量低的炭黑或表面處理改善光澤。

3. 影響涂料耐久性

紫外線耐受性：細(xì)粒徑炭黑能吸收更多紫外光，增強(qiáng)涂料耐候性和抗老化性能。

耐久性與用量平衡：增加炭黑用量可提升耐久性，但需避免過度添加導(dǎo)致性能下降。

4. 與粒徑、結(jié)構(gòu)相關(guān)

粒徑越細(xì)，吸收光越多，黑度越高。著色力與黑度趨勢(shì)一致，但粒徑小于20 nm時(shí)，著色力不再隨粒徑減小而提升。

粒徑效應(yīng)：粒徑越小，單位體積內(nèi)炭黑顆粒數(shù)越多，黑度提升但分散性可能降低。

結(jié)構(gòu)影響：高結(jié)構(gòu)炭黑因聚集體光散射增強(qiáng)，實(shí)際黑度降低，但分散性有所改善。

四、炭黑在涂料應(yīng)用中的優(yōu)化建議

選擇合適炭黑：戶外涂料優(yōu)先用高耐候性炭黑，水性涂料建議用中色素炭黑（黑度較好、吸油量低）。

控制添加量：保證黑度前提下，減少炭黑用量以維持光澤和流動(dòng)性。

對(duì)于黑色涂料（如汽車面漆），需要高黑度以增強(qiáng)視覺效果，要求炭黑吸收更多光線。

對(duì)于調(diào)色用途，需要低黑度炭黑，避免因黑素過高導(dǎo)致色差，確保批次一致性。

同時(shí)，可以通過調(diào)整配方（如分散劑、樹脂類型）和工藝（如擠出溫度、流平劑），可改善炭黑分散性，從而在涂料中光澤度范圍內(nèi)的黑度優(yōu)化。

炭黑黑度作為影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。炭黑黑度直接關(guān)系到產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。對(duì)于塑料制品、涂料以及橡膠制品等，合適的黑度可以賦予產(chǎn)品良好的光澤和視覺效果，提升產(chǎn)品的附加值。黑度還與產(chǎn)品的熱特性、電學(xué)性能等密切相關(guān)，通過調(diào)節(jié)炭黑的黑度，可以改善產(chǎn)品的導(dǎo)熱性、耐磨性等功能。