眾所周知，炭黑是一種難以分散的顏料，所以炭黑比其他顏料更需要分散在載體中。盡管大部分用戶對(duì)炭黑或多或少掌握了一些有效分散技能,但對(duì)炭黑的分散過程和機(jī)理的了解先對(duì)較弱一些,所以有必要做一個(gè)簡(jiǎn)短的描述炭黑的分散過程和機(jī)理。

　　炭黑廠家對(duì)炭黑的分散過程及機(jī)理做了以下總結(jié):

　　炭黑的分散是一個(gè)物理過程，其中包括許多獨(dú)立的子過程。當(dāng)炭黑分散在另一種介質(zhì)中時(shí)，實(shí)際上意味著炭黑粉中的吸附劑被分解成更小的顆粒，并被介質(zhì)潤(rùn)濕。炭黑的分散過程還伴隨著炭黑顆粒的隨機(jī)均勻分布過程。如果介質(zhì)粘度較低，已分散的炭黑粒子就會(huì)由于粒子間的吸引力而容易聚集，即所謂顏料顆粒的再聚合。這種影響會(huì)降低炭黑的著色強(qiáng)度。為了防止再聚合的發(fā)生，就要穩(wěn)定炭黑的分散狀態(tài)。

　　炭黑的分散過程可分為以下幾個(gè)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)藥對(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。例如，擠出機(jī)、捏合機(jī)、三輥機(jī)、混合機(jī)、砂磨機(jī)等的操作，都是顏料破碎過程。炭黑作為一種顏料，其破碎程度也與其自身顆粒的“牢度”有關(guān)。

　　2.潤(rùn)濕:游離炭黑顆粒表面與周圍介質(zhì)之間的相互作用是炭黑潤(rùn)濕的重要因素。炭黑潤(rùn)濕的能源關(guān)系可以用熱力學(xué)定律來解釋,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)粘度的增大而變大，隨潤(rùn)濕張力的變大而減小。在實(shí)際條件下，溫度的升高會(huì)加速潤(rùn)濕過程，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)來說，通常在裝料機(jī)和擠出機(jī)中安裝魚雷頭、多孔板、剪切件、捏合段等設(shè)計(jì)措施，以提高粉碎效果，延長(zhǎng)停留時(shí)間