炭黑是难分散的颜料之一,因此炭黑比任何其它颜料更需要分散在载体中。那么在对炭黑进行分散的时候都需要经过哪些阶段?
炭黑的分散过程可以分为以下阶段:
1、破碎:由于商品级炭黑颜料通常细度(45μm)远不能满足下游领域的要求,所以在使用炭黑时必须对炭黑进行破碎分散操作,只有将炭黑破碎分散到一定细度范围内,以使炭黑着色性能或其他所需性能充分发挥出来。
2、润湿:自由碳黑粒子表面与周围介质的相互作用是炭黑被润湿的重要因素。湖南炭黑生产厂商认为炭黑润湿的能源关系可以用热力学定律来解释,在炭黑的表面张力和表面能润湿热的重要辅助参数,炭黑粉的润湿过程和聚合物也可以从动力学的角度描述。
润湿时间不仅与炭黑粉的孔隙率和几何结构有关,而且随介质粘度的增大而增大,随润湿张力的增大而减小。在实际条件下,温度的升高会加速润湿过程,但温度的升高(粘度的降低)会导致剪切力的降低(破碎)。润湿性体积可以作为衡量碳黑洞体积或填充密度的指标,它与炭黑的相对着色强度密切相关,因此它与炭黑在产品中的分散质量间接相关。因此,在实际操作中,为了提高炭黑的分散性,经常在介质中掺入低分子量的添加剂(如增稠剂或粘度促进剂)。
3、分布:通过提高加工温度和降低体系粘度,使体系处于紊流状态;并延长炭黑在加工设备中的停留时间;湿法炭黑颗粒分布较均匀。但实际上,延长的停留时间将受到生产要求的限制。因此,对于塑料行业来说,通常在注朔机和挤出机中安装鱼雷头、多孔板、剪切部件以及加设捏合段和采取其它设计措施,以提高破碎作用和延长停留时间。