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碳黑润湿性分析

检测项目

静态润湿性能:

  • 接触角测量:水接触角(θ)二碘甲烷接触角(θ)前进角/后退角(参照ISO19403-2)
  • 表面能计算:总表面能(γTotal)极性分量(γP)色散分量(γD)(Owens-Wendt法)
动态润湿特性:
  • 润湿速率:时间-接触角变化曲线(dθ/dt),润湿平衡时间(t90
  • 滚动角测定:临界滚动角(αc)≤15°(参照ASTMD724)
吸附行为分析:
  • 吸油值检测:DBP吸收值(cm³/100g,参照ASTMD2414)
  • 液体浸润量:甲苯吸附量(mg/g),水吸附量(mg/g)
分散稳定性:
  • 沉降速率:悬浮液透光率变化(λ=600nm),沉降高度比(Ht/H0
  • Zeta电位:分散体系电动电位(mV,参照ISO13099)
热力学参数:
  • 粘附功计算:固液粘附功(WSL≥70mJ/m²)
  • 临界表面张力:Zisman曲线法(γc
微观形貌关联:
  • 比表面积:BET法(m²/g,参照ISO9277)
  • 孔隙结构:平均孔径(nm),孔容积(cm³/g)
化学基团表征:
  • 表面含氧量:XPS氧碳比(O/C≥0.05)
  • 羧基含量:滴定法(mmol/kg,参照GB/T3780.16)
流变学响应:
  • 粘度变化:体系粘度上升率(ηrel)≤150%
  • 触变指数:触变环面积(Pa/s)
界面结合强度:
  • 剥离力测试:界面剥离强度(N/25mm)≥8.0
  • 剪切强度:粘结面剪切强度(MPa)
环境适应性:
  • 湿度敏感性:润湿角衰减率(RH=80%,24h)
  • 温度效应:接触角温度系数(dθ/dT)

检测范围

1.橡胶用碳黑:N100-N700系列,重点检测吸油值与橡胶基体相容性

2.油墨专用碳黑:色素碳黑(PCCHCC),侧重分散稳定性及展色性影响

3.涂料用导电碳黑:乙炔碳黑/炉法导电碳黑,关注表面能与树脂润湿匹配度

4.塑料改性碳黑:母粒用碳黑,检测界面结合强度与分散均匀度

5.电池电极材料:超级活性炭黑,测定电解液浸润速率及电极润湿性

6.密封胶填料:沉淀法白碳黑复合体系,分析表面处理剂改性效果

7.陶瓷色釉料:包裹型碳黑,检测釉料熔融前后的润湿变化

8.造纸着色剂:水性体系分散碳黑,重点监控Zeta电位及沉降行为

9.金属涂层添加剂:防腐涂料用碳黑,验证临界表面张力与涂层附着力

10.纳米复合材料:碳纳米管/石墨烯复合碳黑,分析多尺度润湿行为

检测方法

国际标准:

  • ASTMD724-22接触角倾斜法测定表面润湿性
  • ISO19403-2:2020涂料和清漆润湿性第2部分:接触角测定
  • ASTMD7490-22动态接触角测量标准方法
  • ISO13099-3:2014胶体体系Zeta电位测定(电泳法)
  • ASTMD2414-22碳黑吸油值测定(DBP法)
国家标准:
  • GB/T30693-2014塑料薄膜与水接触角测量方法(差异:测试基材限定薄膜)
  • GB/T3780.16-2022碳黑表面基团滴定法(差异:酸度分类更细化)
  • GB/T10722-2023碳黑总表面积测定(BET法)(差异:脱气温度要求±5℃)
  • GB/T21868.2-2020颜料润湿性测定(刮板细度计法)(差异:适用高粘度体系)
  • GB/T24368-2022疏水表面接触角测试(差异:定义疏水表面θ≥90°阈值)

检测设备

1.光学接触角测量仪:OCA50型(分辨率0.01°,倾斜速率0.1-90°/s)

2.动态润湿分析仪:DSA100型(最大采集速率2000帧/秒,温控±0.1℃)

3.全自动吸油值测定仪:ABS-8C型(扭矩精度±0.1mN·m,DBP流速0.05mL/s)

4.比表面积及孔隙分析仪:ASAP2460型(比表面积范围0.0005m²/g,孔径分析0.35-500nm)

5.电化学Zeta电位仪:ZetasizerUltra型(检测范围±500mV,温度控制±0.1℃)

6.X射线光电子能谱仪:EscaLabXi+型(能量分辨率≤0.5eV,探测深度10nm)

7.紫外可见分光光度计:UV-3600iPlus型(波长范围185-3300nm,光度精度±0.0003A)

8.高温接触角测试台:HT-1800型(最高温度1800℃,真空度10-3Pa)

9.旋转流变仪:MCR302型(扭矩分辨率0.1nN·m,频率范围10-7-100Hz)

10.万能材料试验机:UTM5500型(载荷范围0.01-50kN,位移精度1μm)

11.同步热分析仪:STA449F5型(TG分辨率0.1μg,DSC噪声0.03μW)

12.离心沉降粒度仪:DC24000型(粒径范围5nm-300μm,转速精度±0.1%)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

碳黑润湿性分析
其他检测

中析研究所可进行各种检测分析服务,包括不限于:标准试验,非标检测,分析测试,认证设计,产品验收,质量内控,矢量分析,内部控制,司法鉴定等。可出具合法合规、具有公信力的第三方检测报告。