分散碳黑必須先搞(gao)清(qing)碳黑顏料的分散機理。

　　眾所(suo)周(zhou)知，炭(tan)(tan)黑是難分(fen)散(san)的(de)顏(yan)料之一，因(yin)此炭(tan)(tan)黑比任何其它(ta)顏(yan)料更需要(yao)分(fen)散(san)在載體中。雖然幾乎所(suo)有(you)炭(tan)(tan)黑用(yong)戶(hu)都或(huo)多(duo)或(huo)少地掌(zhang)握一些有(you)效分(fen)散(san)炭(tan)(tan)黑的(de)技巧，但對(dui)炭(tan)(tan)黑分(fen)散(san)過程(cheng)和機理的(de)了解(jie)就顯得相對(dui)薄(bo)弱，所(suo)以(yi)有(you)必要(yao)在此對(dui)炭(tan)(tan)黑的(de)分(fen)散(san)過程(cheng)和機理做一簡要(yao)描述。

　　碳黑顏料的(de)分散過程和機(ji)理:

　　油墨(mo)炭(tan)(tan)黑(hei)的(de)(de)分散(san)過程(cheng)是物理(li)過程(cheng)，在(zai)這個總過程(cheng)中還包括許(xu)多獨立的(de)(de)子(zi)(zi)過程(cheng)。炭(tan)(tan)黑(hei)在(zai)另一種(zhong)(zhong)介質中被分散(san)，實際(ji)就意味著炭(tan)(tan)黑(hei)粉末中的(de)(de)附聚(ju)(ju)物被破壞為(wei)(wei)較(jiao)小粒子(zi)(zi)，并(bing)同時被介質所(suo)潤濕。碳黑(hei)的(de)(de)分散(san)過程(cheng)也伴隨(sui)有炭(tan)(tan)黑(hei)粒子(zi)(zi)的(de)(de)隨(sui)機均(jun)勻分布(bu)過程(cheng)，如(ru)果(guo)介質粘(zhan)度較(jiao)低，則已分散(san)的(de)(de)炭(tan)(tan)黑(hei)粒子(zi)(zi)就會(hui)由于粒子(zi)(zi)間的(de)(de)吸引力而(er)容(rong)易聚(ju)(ju)集，即所(suo)謂的(de)(de)顏料粒子(zi)(zi)再(zai)附聚(ju)(ju)作用(yong)。這種(zhong)(zhong)作用(yong)會(hui)降低炭(tan)(tan)黑(hei)的(de)(de)著色(se)強度，為(wei)(wei)防止再(zai)附聚(ju)(ju)作用(yong)的(de)(de)發生(sheng)，必須使炭(tan)(tan)黑(hei)分散(san)狀(zhuang)態穩定化。

　　炭黑(hei)的(de)分(fen)散過程可以分(fen)為以下階段：

　　1、破(po)碎(sui)：由于商(shang)品級碳(tan)黑(hei)顏(yan)料的(de)(de)通常細(xi)度(45μm)遠遠不符合下游領(ling)域的(de)(de)要(yao)求(qiu)，所以(yi)在使用炭(tan)(tan)黑(hei)時必(bi)須對炭(tan)(tan)黑(hei)進行破(po)碎(sui)分(fen)散(san)操(cao)作(zuo)，也只有將炭(tan)(tan)黑(hei)破(po)碎(sui)分(fen)散(san)到一定細(xi)度范圍時，才能使炭(tan)(tan)黑(hei)的(de)(de)著(zhu)色性(xing)能或其它所需要(yao)的(de)(de)性(xing)能充分(fen)發揮出(chu)來。例如(ru)，發生在擠出(chu)機(ji)(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)(ji)、三輥(gun)機(ji)(ji)(ji)、密煉機(ji)(ji)(ji)、高(gao)攪機(ji)(ji)(ji)、球磨機(ji)(ji)(ji)、砂磨機(ji)(ji)(ji)等中(zhong)的(de)(de)操(cao)作(zuo)過(guo)程均是(shi)顏(yan)料的(de)(de)破(po)碎(sui)。做為顏(yan)料的(de)(de)特性(xing)，炭(tan)(tan)黑(hei)的(de)(de)破(po)碎(sui)程度同樣與自身粒子的(de)(de)“堅牢度”有關。

　　2、 潤濕(shi)(shi)：自由碳黑(hei)(hei)粒子表面與周(zhou)圍介質的(de)(de)相互作(zuo)用是(shi)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)被潤濕(shi)(shi)的(de)(de)重(zhong)要(yao)因素。炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)潤濕(shi)(shi)的(de)(de)能(neng)量(liang)關系可(ke)用熱力(li)學定律來解釋，其中(zhong)(zhong)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)表面張力(li)和(he)表面能(neng)是(shi)潤濕(shi)(shi)熱的(de)(de)重(zhong)要(yao)輔助參數，也(ye)可(ke)以從動(dong)力(li)學角(jiao)度(du)(du)描述炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)粉末和(he)附聚(ju)物的(de)(de)潤濕(shi)(shi)過(guo)程。潤濕(shi)(shi)時(shi)間不但與炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)粉末的(de)(de)孔隙及幾(ji)何結構有關，還(huan)隨(sui)介質粘度(du)(du)提高(gao)(gao)而(er)(er)增加，并隨(sui)潤濕(shi)(shi)張力(li)增大而(er)(er)減少(shao)。在實(shi)用條件(jian)下(xia)，升高(gao)(gao)溫度(du)(du)可(ke)以加速潤濕(shi)(shi)過(guo)程，但溫度(du)(du)升高(gao)(gao)(粘度(du)(du)降低(di))又(you)會導致剪切力(li)(破碎作(zuo)用)降低(di)。潤濕(shi)(shi)體積可(ke)作(zuo)為炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)孔體積或(huo)填充密度(du)(du)的(de)(de)量(liang)度(du)(du)，它與炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)的(de)(de)相對著(zhu)色強度(du)(du)密切相關，因此(ci)間接(jie)與碳黑(hei)(hei)在終制品中(zhong)(zhong)分散質量(liang)有關。所以，在實(shi)際操作(zuo)中(zhong)(zhong)為了提高(gao)(gao)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)的(de)(de)分散性，往(wang)往(wang)在介質中(zhong)(zhong)摻入了低(di)分子量(liang)的(de)(de)添加劑(ji)(如(ru)增朔(shuo)劑(ji)或(huo)粘度(du)(du)促(cu)進劑(ji)等)。

　　3、分布(bu)：通過提高加工溫度(du)和(he)降低體系(xi)粘度(du)，使體系(xi)處(chu)于(yu)湍流條(tiao)件下;以(yi)及延(yan)長炭黑(hei)(hei)在加工設(she)(she)備內(nei)的停(ting)(ting)留時(shi)間;可以(yi)使被潤濕的炭黑(hei)(hei)粒子達到(dao)(dao)較佳分布(bu)。但是，在實際操作(zuo)中(zhong)，延(yan)長停(ting)(ting)留時(shi)間將(jiang)受(shou)到(dao)(dao)產量要求的限(xian)制。因此，對于(yu)塑料(liao)行業，通常在注朔機和(he)擠出(chu)機中(zhong)安裝魚雷頭、多孔板、剪切部件以(yi)及加設(she)(she)捏合(he)段和(he)采取其它設(she)(she)計(ji)措施，以(yi)提高破碎作(zuo)用和(he)延(yan)長停(ting)(ting)留時(shi)間。