摘要：本文介紹了黑度的概念，通過(guò)分析黑度的計(jì)算方法來(lái)闡述其意義和應(yīng)用，并推薦了相應(yīng)的測(cè)量方法。

關(guān)鍵詞：黑度、炭黑、黑漆、分散性、DIN55979標(biāo)準(zhǔn)、My、dM

黑度是指顏色的黑度程度，是炭黑的重要性能指標(biāo)之一。炭黑顏料的黑度值測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)通常是通過(guò)測(cè)量炭黑顏料在一定條件下吸收光線的程度來(lái)確定的，一般用百分比表示炭黑顏料吸收光線的百分比。黑度值越高，表示炭黑顏料吸收光線的能力越強(qiáng)，顏色越黑，顏色飽和度越高，質(zhì)量越好。黑度簡(jiǎn)單地說(shuō)就是誰(shuí)更黑，表示黑的程度，是炭黑的重要性能指標(biāo)，但是炭黑的顏色與其分散性密切相關(guān)。炭黑的黑度要以其分散性能作為先決條件，否則，即使粒徑細(xì)的炭黑，其黑度也不能很好的顯示出來(lái)。正因?yàn)槿绱耍诟稍餇顟B(tài)下炭黑的顏色與分散于色漆中的炭黑顏色是不一致的，要比較黑度，需要把炭黑分散于基漆中制成色漿，然后制成涂膜試片進(jìn)行對(duì)比。炭黑的色相對(duì)于所應(yīng)用的炭黑來(lái)說(shuō)，也是重要的指標(biāo)之一。

DIN55979標(biāo)準(zhǔn)《炭黑顏料黑度值的測(cè)定》中指出了評(píng)價(jià)黑度的兩個(gè)指標(biāo)My和dM。其公式如下：

My=100 Log(100/Y)

Mc=100(logXn/X-logZn/Z+logYn/Y)

dM=Mc-My=100(logXn/X-logZn/Z)

其中X、Y、Z----試樣的三刺激值XYZ

Xn,Yn,Zn----表示完全漫反射體的三刺激值XYZ

實(shí)驗(yàn)方法為：將顏料碳黑與沸騰的亞麻子油混合成色漿，然后按精確規(guī)定地工藝條件把該色漿涂在玻璃板上，再通過(guò)儀器進(jìn)行反射測(cè)量得到其數(shù)據(jù)。My值越高，黑度越高。dM代表色相，當(dāng)dM＞0時(shí)，顯示的是藍(lán)相，而當(dāng)dM＜0時(shí)，顯示的是棕相，也就是紅相。

一般來(lái)說(shuō)，比如鋼琴漆、汽車(chē)原廠黑車(chē)漆和修補(bǔ)漆中的黑漆等，通常對(duì)黑度都有比較高的要求，他們希望能得到黑度值高的藍(lán)相碳黑，也就是說(shuō)，My值及dM值均越高越好。

從上面的公式我們可以看到黑度與三刺激值XYZ相關(guān)，而我們常用的顏色表示方法CIEL*a*b*的計(jì)算也與XYZ密切相關(guān)，我們主要來(lái)看下L*值。

L*=116(Y/Yn)1/3-16? (若Y/Yn>0.008856)

L*=903.3(Y/Yn)????? (若Y/Yn<0.008856)

從My和L*的公式中我們可以看到，Y值越大，L*值越大，My值越低，那我們就可以得出L*和My的關(guān)系，L*值越低，黑度My就越高。在這里我們會(huì)發(fā)現(xiàn)既然L*值就可以評(píng)判黑的程度，那為什么還要使用My這個(gè)黑度的參數(shù)呢？

前面提到過(guò)，黑度與分散性能密切相關(guān)。通常來(lái)說(shuō)，分散的好的黑漿，光澤都較高，當(dāng)采用某些色差儀來(lái)測(cè)量漆板時(shí)，入射的一部分光線在漆膜的表面沒(méi)來(lái)得及被碳黑顆粒所吸收就被反射回來(lái)，所以L值會(huì)比較高，對(duì)應(yīng)黑度值就會(huì)偏低，這是積分球式儀器包含鏡面測(cè)量的特性。但實(shí)際上黑度測(cè)量是要求排除光澤的影響。

舉例說(shuō)明，兩塊噴漆的樣板數(shù)據(jù)如下，其光澤度分別為100和11.25。圖1為包含鏡面測(cè)量數(shù)據(jù)，我們會(huì)看到高光和啞光樣板L*值和My值都非常接近；圖2為排除鏡面測(cè)量數(shù)據(jù)，高光樣板的L*值明顯降低，My值大幅度提升，所以排除鏡面的數(shù)據(jù)才真正體現(xiàn)了黑漆的真實(shí)黑度數(shù)值。

圖1 包含鏡面測(cè)量數(shù)據(jù)

圖2 排除鏡面測(cè)量數(shù)據(jù)

DIN55979標(biāo)準(zhǔn)中有明確規(guī)定，黑度測(cè)量所用的儀器結(jié)構(gòu)為45°/0°和d/8°均可，但是采用d/8°積分球式儀器時(shí)，要使用排除鏡面反射測(cè)量。

在進(jìn)行黑度測(cè)量時(shí)，要注意以下幾個(gè)方面：

1、 將炭黑的分散性做好

2、 在上下游使用時(shí)，要統(tǒng)一測(cè)量結(jié)構(gòu)和光源視角，以便于數(shù)據(jù)溝通。

3、 如若使用積分球式儀器測(cè)量，要采用排除鏡面反射。

參考標(biāo)準(zhǔn)：DIN55979: 《炭黑顏料黑度值的測(cè)定》