炭黑的分散過(guò)程都經(jīng)過(guò)哪些階段?
炭黑是難分散的顏料之一,因此炭黑比任何其它顏料更需要分散在載體中。那么在對(duì)炭黑進(jìn)行分散的時(shí)候都需要經(jīng)過(guò)哪些階段?
炭黑的分散過(guò)程可以分為以下階段:
1、破碎:由于商品級(jí)炭黑顏料通常細(xì)度(45μm)遠(yuǎn)不能滿足下游領(lǐng)域的要求,所以在使用炭黑時(shí)必須對(duì)炭黑進(jìn)行破碎分散操作,只有將炭黑破碎分散到一定細(xì)度范圍內(nèi),以使炭黑著色性能或其他所需性能充分發(fā)揮出來(lái)。
2、潤(rùn)濕:自由碳黑粒子表面與周圍介質(zhì)的相互作用是炭黑被潤(rùn)濕的重要因素。湖南炭黑生產(chǎn)廠商認(rèn)為炭黑潤(rùn)濕的能源關(guān)系可以用熱力學(xué)定律來(lái)解釋,在炭黑的表面張力和表面能潤(rùn)濕熱的重要輔助參數(shù),炭黑粉的潤(rùn)濕過(guò)程和聚合物也可以從動(dòng)力學(xué)的角度描述。
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),而且隨介質(zhì)粘度的增大而增大,隨潤(rùn)濕張力的增大而減小。在實(shí)際條件下,溫度的升高會(huì)加速潤(rùn)濕過(guò)程,但溫度的升高(粘度的降低)會(huì)導(dǎo)致剪切力的降低(破碎)。潤(rùn)濕性體積可以作為衡量碳黑洞體積或填充密度的指標(biāo),它與炭黑的相對(duì)著色強(qiáng)度密切相關(guān),因此它與炭黑在產(chǎn)品中的分散質(zhì)量間接相關(guān)。因此,在實(shí)際操作中,為了提高炭黑的分散性,經(jīng)常在介質(zhì)中摻入低分子量的添加劑(如增稠劑或粘度促進(jìn)劑)。
3、分布:通過(guò)提高加工溫度和降低體系粘度,使體系處于紊流狀態(tài);并延長(zhǎng)炭黑在加工設(shè)備中的停留時(shí)間;濕法炭黑顆粒分布較均勻。但實(shí)際上,延長(zhǎng)的停留時(shí)間將受到生產(chǎn)要求的限制。因此,對(duì)于塑料行業(yè)來(lái)說(shuō),通常在注朔機(jī)和擠出機(jī)中安裝魚雷頭、多孔板、剪切部件以及加設(shè)捏合段和采取其它設(shè)計(jì)措施,以提高破碎作用和延長(zhǎng)停留時(shí)間。