炭黑的结构性是以炭黑粒子间聚成链状或葡萄状的程度来表示的。由凝聚体的尺寸、形态和每一凝聚体中的粒子数量构成的凝聚体组成的炭黑称为高结构炭黑。常用吸油值表示结构性,吸油值越大,炭黑结构性越高,容易形成空间网络通道,而且不易破坏。高结构炭黑颗粒细,网状链堆积紧密,比表面积大,单位质量颗粒多,有利于在聚合物中形成链式导电结构,其中在众多炭黑品种中以乙炔炭黑为最佳。粒径分布宽的炭黑粒子比分布窄的炭黑粒子更能赋予聚合物导电性,并用统计方法解释这个现象。粒径分布宽的炭黑,少数大直径粒子需要数目巨大,直径更小的粒子给予补偿,相同平均粒径分布宽的炭黑比分布窄的炭黑有更多的粒子总数。
用氮吸附方法求得碳黑的BET比表面应该是一个总表面积(NSA),它包含着碳黑的外表面积(STSA),还包括表面微孔的内表面,这些微孔的直径在2-50nm . 对用于橡胶中起补强作用的碳黑而言,由于橡胶的分子太大,进不到这些微孔中去,因此,外表面积对于评价碳黑的补强性能更为重要。 1971年引进了CTAB法(Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide)作为另一种测定炭黑比表面积的方法,测定炭黑在CTAB溶液中的吸附。由于CTAB的分子很大(61.6埃)进不到炭黑的微孔中去。因此,测定的表面积只是炭黑能与橡胶接触的外表面积。 但是,对于某些粒径的炭黑也存在有较大的微孔,或称为中等微孔。中等微孔的尺寸位于20 - 500埃。此时,CTAB的分子可以进得去,而橡胶的分子则进不去。虽然中等微孔在多数炭黑的表面还不曾观察到,但CTAB法仍然因其手工作业的测试方法,以及较低的测试精度而没有得到广泛的认同。 此外,CTAB试剂溶液的存放时间对测试的结果也有实质的影响,CTAB试剂溶液需要定期地进行制备和标定。 用氮吸附法来测定外表面积的 t-法是由J.H. de Boer于1965年发明的。t-法的应用,决定了统计吸附层厚度法外表面积的测定(STSA)。统计吸附层厚度法测定外表面积,利用了在标准状态下,作为吸附层厚度与每克试样吸附的氮的体积之间存在的函数关系,通过做图得到一条直线,然后通过计算得出炭黑外表面积。 炭黑外表面积检测需遵循相关标准,目前国家标准中,采用最多的是(GB/T 10722-2003)-炭黑总表面积和外表面积的测定-氮吸附法
北京彼奥德SSA-4300型孔径及比表面积分析仪原理介绍
仪器工作原理为国际通用的等温物理吸附静态容量法,全程计算机自动控制,无需人工监测,此项仪器技术我公司已经申请相关国家专利。SSA-4300孔径及比表面积分析仪(氮单元系统),可同时进行两个样品的分析,设备操作软件系我公司自行开发。仪器可进行单点、多点BET比表面积、BJH中孔、孔分布、孔大小及总孔体积和面积、及平均孔大小等的多种数据分析,
SSA-4300型孔径及比表面积分析仪技术参数
1.分析方法:真空静态容量法
2.吸附气体:氮气
3.比表面积测定范围:下限优于0.01M2/g,无已知上限
4.直径测定范围:0.35-400nm
5.输出报告:BET比表面积/吸附及脱附等温线/BJH孔体积分析/孔面积分析/总孔容积/总孔面积
6.压力测定范围:0-120KPa
7.压力测定精度:±0.1% FS
8.液位控制系统:自动用于不同温度的冷却剂
9.软件控制系统:INTERNET远程控制
10.样品管材料:玻璃
11.样品管体积:2-10mL
12.真空泵抽速:30L/min
13.真空泵真空度:7X10-2Pa (7X10-4torr)
14.主机尺寸及重量: L460 * W510 * H785 mm, 70 kg
15.主机电源:AC220V 100W
16.真空泵电源:AC220V 500W

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