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色素炭黑及其他颜料的分散工艺简析

发表时间:2020-03-19 08:40作者:益华昌来源:益华昌网址:http://www.yhcth.com/

  色素炭黑及其他颜料分散前的形态,通过生产过程获得原始颜料称为湿滤饼,还需进一步商品化处理,包括粉碎和干燥等过程。在干燥过程中,较细的颜料颗粒会产生凝聚,使其粒径较原始颗粒大许多倍,因而不能直接用于着色,需要进行分散处理。

  炭黑颜料的质量,除了色光、着色力、遮盖力、各种耐性等性能要求以外,分散性或易研磨性是一项很重要的指标。颜料的分散性直接关系到所生产的油墨和涂料的色强、细度、光泽度等重要的质量指标,分散效果好的还可以缩短生产涂料时的研磨工时。

涂料专用色素炭黑.jpg

  色素炭黑

  炭黑及其他颜料的分散工艺简析:

  一般炭黑颗粒是指比团聚体还大的粒子,粒径在250μm至750μm(相当于通过60至200目筛)。根据德国标准协会命名法,认为颜料颗粒状态可分为:原生颗粒、凝聚体和团聚体。原生颗粒是单晶、块状、球形或微晶组成的大晶体形式存在;凝聚体是由原生颗粒表面彼此吸附而成;团聚体是由原生颗粒或凝聚体疏松的组合,或者是这两者在边、角上相互吸附而成的混合物。

  炭黑粒径、比表面积与性能的关系:

  作为使用者来讲,任何商品形式的颜料都要求容易均匀分散,能制成持久稳定、无凝聚、无沉降的悬浮物料。上世纪七十年代以来,颜料的加工处理技术已有很大发展,包括颜料颗粒的表面处理和颗粒的晶相调整等,但还不能满足使用者对其的要求。

  炭黑结构对性能的影响:

  一般情况下,炭黑的分散过程可以分为三步:润湿→细化→稳定化混合分散。下一步是使用润湿剂润湿颜料,使颜料之间的凝聚力减小,便于下一步颜料的粉碎和细化。粉碎细化后的颜料进一步再做包覆处理,由于颜料经分散细分后,粒径减小,表面积增大,颜料表面自由能也增加,造成细化的颜料不稳定性。所以,当机械研磨能去除以后,颜料粒会再凝集起来。为此,在颜料研磨后形成新的表面时,在其表面应吸附一层包覆层,使颜料的表面能降低。

  当带有包覆层颜料的结合体再度碰撞就不会凝聚起来。降低新形成的接口表面能,以便在进一步加工时,不至于使颜料产生再凝聚现象。第三步是将细化后的颜料在熔体中能均匀分散。由于细化了的颜料表面积增加,进而表面能提高,导致颜料的稳定性降低,颜料之间就容易相互凝聚起来,从而使表面能降低至稳定的状态。由于吸附了一层包覆层,也使能量下降,比之前的状态要稳定,所以达到了颜料细化的目的。

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