炭黑的分散進(jìn)程和分散劑的作用！

    粒徑越小，炭黑的表面能越大，粒子之間的吸引力就越容易聚集，特別是在炭黑粒子沒(méi)有得到包覆和分散全力支持的前提下，脫離漿料體系后，粒子會(huì)因?yàn)閳F(tuán)聚之間的作用力而再次處于粒子，降低了著色本身的強(qiáng)度。為了防止炭黑返回團(tuán)聚，需要通過(guò)分散劑和機(jī)械力量等外力消除炭黑粒子之間的力量，以穩(wěn)定炭黑和分散的狀態(tài)。那么炭黑的分散進(jìn)程一般分為哪些階段？

    1.粉碎：由于炭黑顏料的細(xì)度(45m)遠(yuǎn)不能滿足下游領(lǐng)域的要求，所以在使用炭黑時(shí)需要粉碎炭黑的分散，只有炭黑破碎的分散達(dá)到一定的細(xì)度范圍，才能充分發(fā)揮炭黑的著色性能或其他性能的作用。此時(shí)，有必要用機(jī)械力打開(kāi)炭黑粒子與研磨之間的硬團(tuán)聚。作為顏料的一個(gè)特點(diǎn)，炭黑的破損程度也與它自身的“堅(jiān)牢度”粒子有關(guān)。

    2.潤(rùn)濕：自由炭黑粒子表面與周?chē)橘|(zhì)的相互作用是炭黑被潤(rùn)濕打敗的重要因素，炭黑和潤(rùn)濕的能量關(guān)系可以用熱力學(xué)定律來(lái)解釋，其中張力和炭黑的表面能是潤(rùn)濕的重要輔助參數(shù)，炭黑和附聚物的過(guò)程也可以從動(dòng)力學(xué)的角度來(lái)描述。潤(rùn)濕時(shí)間不僅與炭黑粉的孔隙率和幾何結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且隨著介質(zhì)粘度的增加而增加，隨著潤(rùn)濕張力的增加而減少。

    在實(shí)際條件下，提高溫度可以加速潤(rùn)濕過(guò)程，但提高溫度(降低粘度會(huì)導(dǎo)致剪切力的降低(破碎效應(yīng))。潤(rùn)濕體積可用作炭黑的孔隙體積或堆積密度的量度，其與炭黑的相對(duì)著色強(qiáng)度密切相關(guān)，因此間接與產(chǎn)品中炭黑的分散質(zhì)量相關(guān)。因此，在實(shí)踐中為了提高分散性的炭黑，低分子量添加劑(如老化促進(jìn)劑或粘度促進(jìn)劑等)。經(jīng)常被并入介質(zhì)。

    3.分布：通過(guò)提高處理溫度和降低系統(tǒng)的粘度，系統(tǒng)處于湍流狀態(tài)；并延長(zhǎng)炭黑在加工設(shè)備中的停留時(shí)間；它能使?jié)櫇竦奶亢诹Ｗ舆_(dá)到良好分布。但是在實(shí)踐中停留時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)受到生產(chǎn)要求的制約。因此對(duì)于塑料工業(yè)而言，通常在注塑機(jī)和擠出機(jī)中安裝魚(yú)雷頭、多孔板、剪切部件、捏合塊等設(shè)計(jì)措施，以提高粉碎效果和延長(zhǎng)停留時(shí)間。

    4.分散劑消除內(nèi)聚力：由于炭黑粒子，之間存在吸引力(偶極力、氫鍵力和靜電力)，因此必須依靠外部能量來(lái)克服吸引力，以達(dá)到分散目的。

    炭黑的分散性與粒度分布有密切關(guān)系，而粒度較小的炭黑有較大的比表面積，熱力學(xué)不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生再凝聚。在實(shí)際操作中增加了炭黑分散劑來(lái)涂覆炭黑粒子表面，從而降低了炭黑粒子之間的凝聚力，有助于避免分散，炭黑的操作困難。炭黑結(jié)構(gòu)有很多孔隙，所以在分散的過(guò)程中要做好每一步，以消除炭黑粒子之間的表面，達(dá)到分散、均勻。

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