色素碳黑經(jīng)過分散過程,通過機(jī)械粉碎形成的細(xì)小微粒與漆料形成均勻的懸浮體,在無外力作用下,能保持穩(wěn)定的分散狀態(tài)稱其為穩(wěn)定階段,分散劑就是在這個(gè)階段發(fā)揮作用的助劑。一般來講分散劑的分子量大的,可形成較厚的吸附層。分散劑若使用得當(dāng),不但能防止顏料沉淀,使涂料具有良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性,而且能改善流平性,防止顏料浮色發(fā)花,獲得均一色彩的涂膜,提高顏料的著色力、遮蓋力,增加涂膜的光澤,還能降低色漿的粘度,增加研磨色漿中色素炭黑的含量,提高研磨效率,達(dá)到節(jié)省人力和能源的效果。
研磨設(shè)備的性能和類型將對(duì)色素碳黑的分散產(chǎn)生重要的影響。不同的產(chǎn)品要求不同的分散水平。在許多情況下,塑料性能的不足可以直接歸因于炭黑分散的不足,如電纜外殼和光纖等塑料產(chǎn)品,要求炭黑的分散水平能達(dá)到更高層次。對(duì)于性能要求很高的制品,炭黑的充分分散是非常重要的。如果能最大限度地提高炭黑的分散水平,可以使產(chǎn)品的顏色、色相、粘度、光澤、穩(wěn)定性以及擠出特性等達(dá)到更好的要求。
常用的分散設(shè)備
砂磨機(jī)是依靠高速旋轉(zhuǎn)的分散盤作用于分散介質(zhì)所產(chǎn)生的離心力來提供分散剪切力;而球磨機(jī)是依靠重力來提供分散剪切力。砂磨機(jī)的優(yōu)點(diǎn)為分散時(shí)間快,效率高,能夠連續(xù)生產(chǎn),可以分散低粘度的體系。砂磨機(jī)的缺點(diǎn)是分散前都需要預(yù)混和。砂磨機(jī)所用分散介質(zhì)有鋼珠、玻璃珠以及陶瓷珠等。當(dāng)砂磨機(jī)分散時(shí),分散介質(zhì)趨向于均勻地分布。當(dāng)減少分散介質(zhì)在體系中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí),分散介質(zhì)之間的距離將會(huì)增大,這樣就會(huì)降低炭黑的分散效率。但如果用太多分散介質(zhì),則會(huì)增加分散介質(zhì)之間的磨損,造成分散介質(zhì)粒徑的減小:有時(shí)還會(huì)導(dǎo)致分散介質(zhì)的破碎,影響產(chǎn)品的質(zhì)量。一般根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),調(diào)整分散介質(zhì)的數(shù)量和粒徑,使色素碳黑的分散效率達(dá)到最高。砂磨機(jī)比較適合處理低粘度的漿料,不適合處理高粘度的漿料。
三輥機(jī)三輥機(jī)的主要作用是依靠壓力和剪切力來克服炭黑的內(nèi)聚力,達(dá)到粉碎和分散炭黑的目的。要使三輥機(jī)達(dá)到最好的分散水平,下列條件必須得到滿足:剪切表面(輥?zhàn)?之間的距離務(wù)必仔細(xì)調(diào)整好,并能夠穩(wěn)定下來,使輥筒之間的壓力達(dá)到一個(gè)恒定的狀態(tài);輥筒的溫度應(yīng)嚴(yán)格控制,避免忽高忽低,影響體系的粘度,影響色素碳黑的分散;對(duì)要求生產(chǎn)高光澤、高分散、黑度深的制品時(shí),事先應(yīng)對(duì)三輥機(jī)表面進(jìn)行重點(diǎn)的清洗;在進(jìn)行同樣產(chǎn)品不同批號(hào)的生產(chǎn)時(shí),務(wù)必對(duì)剪切表面(輥?zhàn)?進(jìn)行重新清洗。三輥機(jī)比較適合處理高粘度的漿料,不適合處理低粘度的漿料。