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炭黑的分散进程和分散剂的作用!

关键词:分散剂 分散剂nno 更新时间:2021-01-20

    粒径越小,炭黑的表面能越大,粒子之间的吸引力就越容易聚集,特别是在炭黑粒子没有得到包覆和分散全力支持的前提下,脱离浆料体系后,粒子会因为团聚之间的作用力而再次处于粒子,降低了着色本身的强度。为了防止炭黑返回团聚,需要通过分散剂和机械力量等外力消除炭黑粒子之间的力量,以稳定炭黑和分散的状态。那么炭黑的分散进程一般分为哪些阶段?


    1.粉碎:由于炭黑颜料的细度(45m)远不能满足下游领域的要求,所以在使用炭黑时需要粉碎炭黑的分散,只有炭黑破碎的分散达到一定的细度范围,才能充分发挥炭黑的着色性能或其他性能的作用。此时,有必要用机械力打开炭黑粒子与研磨之间的硬团聚。作为颜料的一个特点,炭黑的破损程度也与它自身的“坚牢度”粒子有关。


    2.润湿:自由炭黑粒子表面与周围介质的相互作用是炭黑被润湿打败的重要因素,炭黑和润湿的能量关系可以用热力学定律来解释,其中张力和炭黑的表面能是润湿的重要辅助参数,炭黑和附聚物的过程也可以从动力学的角度来描述。润湿时间不仅与炭黑粉的孔隙率和几何结构有关,而且随着介质粘度的增加而增加,随着润湿张力的增加而减少。

炭黑的分散进程和分散剂的作用!

    在实际条件下,提高温度可以加速润湿过程,但提高温度(降低粘度会导致剪切力的降低(破碎效应)。润湿体积可用作炭黑的孔隙体积或堆积密度的量度,其与炭黑的相对着色强度密切相关,因此间接与产品中炭黑的分散质量相关。因此,在实践中为了提高分散性的炭黑,低分子量添加剂(如老化促进剂或粘度促进剂等)。经常被并入介质。


    3.分布:通过提高处理温度和降低系统的粘度,系统处于湍流状态;并延长炭黑在加工设备中的停留时间;它能使润湿的炭黑粒子达到良好分布。但是在实践中停留时间的延长会受到生产要求的制约。因此对于塑料工业而言,通常在注塑机和挤出机中安装鱼雷头、多孔板、剪切部件、捏合块等设计措施,以提高粉碎效果和延长停留时间。


    4.分散剂消除内聚力:由于炭黑粒子,之间存在吸引力(偶极力、氢键力和静电力),因此必须依靠外部能量来克服吸引力,以达到分散目的。


    炭黑的分散性与粒度分布有密切关系,而粒度较小的炭黑有较大的比表面积,热力学不稳定,容易产生再凝聚。在实际操作中增加了炭黑分散剂来涂覆炭黑粒子表面,从而降低了炭黑粒子之间的凝聚力,有助于避免分散,炭黑的操作困难。炭黑结构有很多孔隙,所以在分散的过程中要做好每一步,以消除炭黑粒子之间的表面,达到分散、均匀。


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