碳黑在土工膜中的作用，山东浩阳

时间：2015-09-07

碳黑在土工膜中的作用

碳黑是一种高效光屏蔽剂，它几乎能全部的吸收可见光，强烈的反射紫外线，而且通过能量在其多环芳烃结构中的水平转移，还显示良好的紫外线吸收功能。紫外线对聚烯烃特别有害，聚乙烯的敏感波长是300nm，波长300nm的紫外线能量约为9 5千卡／摩尔，远远大于聚乙烯自动氧化反应的活化能，因此少量的紫外线照射即可造成聚乙烯的降解。试验证明当一定细度的碳黑的浓度为2%时可以达到**的紫外线屏蔽作用。这就是为什么要求聚乙烯土工膜中的碳黑含量大于2%的原因，但是用量过大会对材料的物理性能有不良影响。

碳黑对塑料的紫外线老化的防护作用，取决于碳黑的粒径、结构和表面化学性。

碳黑的粒径较小时，因表面积增大，其吸收光或遮光能力增加，故紫外线防护作用增强，但粒径小于20nm，其防护作用趋于同一水平，原因是当粒径过小时，逆向散射减小，而继续向前的光会威胁聚合物的稳定性。

结构较低，即聚集体尺寸较小时，因聚集体几何体积较小，会增强对聚合物的防护作用，这也是结构较低的碳黑较黑的原因。

碳黑表面含氧基团较多，即挥发份较高时，能消除聚合物分解时产生的基因，因此防护作用也增强。

碳黑基本上是无毒的，但较易飞扬和污染，并且分散困难，故常以色母粒形式供塑料行业使用，在消除污染的同时也改善了碳黑在塑料中的分散。

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