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色素炭黑的研磨方法及设备相关解释色素炭黑的研磨方法及设备相关解释
发布日期：2013-9-23 8:23:45 信息来源：
在色素炭黑的生产过程中，最初形成的微粒称为初次颗粒。形成之初，这些颗粒是半固态的。当这些颗粒通过反应器时，它们之间相互碰撞并熔凝在一起，形成聚集体。原生粒子的粒径代表足够数量的原生粒子的典型算术平均直径，用于表征特定等级，直径的大小由透射电子显微镜测量法测得。在生产中可控制原生粒子的粒径。在最佳分散体中，分散剂连续单层吸附在炭黑聚集体的表面。因此，形成流体分散液所需的分散剂的量与表面积有关。在相同条件下，如果添加量相同，侧比表面积越大，需要更多量的分散剂。
炭黑主要是在载体中处于一种均匀的胶体的分布状态中，均匀的分布状态能充分表现出炭黑的色相、黑度和遮盖力。但分散过程中，受到许多因素的影响: 1、 炭黑本身的特性 2、 载体或分散介质的类型 3、 使用的分散设备类型。如果不能很好的分散，会出现:着色强度不稳，黑度降低，颗粒色泽不好； 或出现条纹；也可能由于制品表面的不均匀性，引起印刷问题，颜色包覆不良而导致耐磨性下降。所以如何分散好，在实际应用中至关重要。结构较高的炭黑通常比表面积相似、结构较低的炭黑容易分散。高结构中的聚集体由许多原生粒子组成，这些原生粒子聚成球团，并具有相当多的分支和链式结构。因此，聚集体聚集效果较差，减弱了聚集体之间的吸引力。低结构鑫源炭黑更加紧密，允许聚集得更近，因此聚集体之间的吸引力较大，使得分散更加困难。不过，虽然分散较低结构的炭黑需要更多的能量，然而它们较高的密度使其更容易“湿润”或混合，因为其所需排出的空气较少。
炭黑被研磨分散时，色素炭黑粒子要达到一定的细度是最起码的要求。分散经过润湿、粉碎、稳定三个过程，分散剂在这个过程中扮演着非常重要的角色。不用分散剂，当然是增加了分散的难度，降低了分散的效率，最终色浆当然也就容易絮凝，容易沉淀，不稳定了。最终使用到油漆、涂料、油墨中也会不时地带来各种麻烦。比如颗粒、光泽、浮色等。因为鑫源碳黑色粉颗粒小，相对分子质量低，有生产商将它做成片状或珠状的颗粒，来减少它对工厂造成的空气污染，但是为色粉分散带来一定的困难。制造过程中，用压力将圆形的碳黑色粉颗粒压到它们能保持形状，而并不需要加入任何其它材料。通常低色素的珠状碳黑色粉是由大量250 nm 左右的聚集体组成的，而中等色素的鑫源碳黑聚集体就小得多，约 50 nm 左右。 一般情况下其细度应≤15um，在高档的涂料中，也会有更高的要求甚至要低于5um，色素炭黑所含的水分越低，对于分散相对来说也就会更加容易一些。这是因为在分散体系中，色素炭黑粒子相互间的静电高低，与其周围形成的双电层厚度有关，如果双电层的厚度降低，就会直接影响粒子分散稳定性的降低。而当炭黑（或其他颜料）粒子表面的水份较高时，就会导致双电层厚度降低，从而影响到分散稳定性。
色素炭黑的黑度与其自身的原始粒径的大小，有着最为直接的关系，原始粒径越小，其自身的黑度也就越高，红相就会越明显，在实际的使用中对研磨设备的要求越高；粒径较大的炭黑产品，相对来说就会显出比较好的蓝相，但是其自身的黑度却不如前者。黑色的产生是所有的阳光都被吸收了，没有反射光的视觉表现。
影响分散的三大因素
1、本质特性：原始粒径、结构和表面各种基团都会对分散产生很大的影响。通常情况下原始粒径小、结构低、挥发份低分散困难，反之则相对容易些。
2、用户的配方：使用者的配方，基料、溶剂和树脂的性能都会非常显著地影响最终分散情况，尤其是树脂的选择。
3、分散设备：不同的分散设备在相同条件下的分散效果是大不相同的。选用正确的分散设备是工程师必须重视的。
