要了解“炭黑”，首先需要搞清楚塑料管道的一個重要性能指標——耐候性。
耐候性（Weather Resistance）是指材料在自然環(huán)境中（如陽光、溫度、濕度、雨水、風等自然因素的影響下）抵抗老化、劣化和性能下降的能力。
耐候性是評價材料在戶外應用場景中的一個重要指標，特別是對于長期暴露在自然環(huán)境中的建筑材料、涂料、塑料制品等。
而“炭黑”的作用，就是針對性提升PE等塑料管道的耐候性。
一、PE管長時間暴曬會發(fā)生什么？
PE塑料管材暴露在室外時，太陽光中的紫外線作為一種高能射線，會使塑料表面的分子鏈分解并產(chǎn)生自由基，自由基進一步氧化產(chǎn)生過氧基，過氧基再和聚合物反應從而導致聚合物老化，最終反映在管道上就是表面開裂、發(fā)脆，力學性能不斷下降，使用壽命降低。
二、什么是炭黑？
炭黑是一種黑色的粉末狀碳素材料，通常由石油副產(chǎn)品、天然氣或煤炭經(jīng)過不完全燃燒或熱解過程制得。炭黑在橡膠、涂料和油墨等行業(yè)中作為顏料和填料廣泛應用。
添加炭黑后，PE管能夠形成一個均勻分布的炭黑層，有效吸收和散射紫外線，提高PE管的抗氧化性能，防止老化和斷裂。
三、炭黑的主要作用是什么？
在PE管道中，炭黑的作用主要表現(xiàn)為以下兩個方面：
● 吸收紫外線：
炭黑的高表面積和吸光性質使其能夠有效吸收紫外線，防止紫外線直接照射到聚合物分子上。當炭黑分散在塑料中時，炭黑聚集體會對紫外線進行散射，散射光被炭黑吸收，從而減少了聚合物分子直接吸收的紫外線量，降低了紫外線對聚合物的照射和損傷。
● 清除自由基：
炭黑表面的官能團（如羥基）可以與聚合物分子中由紫外線照射產(chǎn)生的自由基反應，從而清除這些活性自由基，防止其引發(fā)進一步的聚合物分解反應。這種化學反應有助于穩(wěn)定聚合物結構，延緩聚合物的老化過程。
四、PE管對炭黑有何要求？
● 炭黑含量：
為了確保良好的紫外線阻隔性能，PE管材料的炭黑含量應控制在2-2.5％的范圍內(nèi)。
● 炭黑顆粒大?。?/strong>
炭黑顆粒應盡量細，通常在20-50納米范圍內(nèi)，以便在PE管材料中更好地分散。
● 炭黑灰分：
炭黑灰分越低，純度越高，對PE管的性能影響越小。一般情況下，PE管用炭黑的灰分應控制在0.5％以下。（灰分（Ash Content）是指炭黑中非碳物質的總和，通常是指炭黑中的無機鹽和其它不燃燒殘留物。）
五、相關行業(yè)標準：
● GB/T 18251-2000《聚烯烴類管材料中炭黑含量的測定》：這個標準規(guī)定了測定聚烯烴類管材料中炭黑含量的方法。該方法適用于測定聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚丁烯（PB）等聚烯烴類管材料中炭黑含量。
● GB/T 13663-2017《聚乙烯（PE）給水管材料》：這個標準規(guī)定了聚乙烯（PE）給水管材料的分類、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸和貯存。其中關于炭黑的要求，規(guī)定了PE100和PE80級別的管材料中炭黑含量應為2.0%～2.5%。
● GB/T 15558.1-2015《埋地聚乙烯（PE）管道系統(tǒng) 第1部分：管材料》：這個標準規(guī)定了埋地用聚乙烯（PE）管材料的分類、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸和貯存。關于炭黑的要求，該標準同樣規(guī)定PE100和PE80級別的管材料中炭黑含量應為2.0%～2.5%。
以上是對PE管“炭黑”的總結介紹，雖然標題說是PE管的炭黑，但是實際上適用于絕大多數(shù)對炭黑有要求的塑料管道，歸根到底就是提升的塑料管道的“耐候性”。
冀公網(wǎng)安備 13080502000095號
