炭黑的分散4個過程
發(fā)布時間：2024-06-09 09:19:39來源：http://www.0190.net.cn

炭黑一般是指碳單質(zhì)微粒，一般是由于有機物燃燒不充分，其中的氫元素和氧元素轉(zhuǎn)化為水，而碳元素燃燒不充分，就會脫離分子，形成炭黑。炭黑的分散過程可以分為以下四個階段：破碎：由于商品級炭黑顏料的通常細度(45μm)遠遠不符合下游領域的較終要求，所以在使用炭黑時必須對炭黑進行破碎分散操作，也只有將炭黑破碎分散到一定細度范圍時，才能使炭黑的著色性能或其它所需要的性能充分發(fā)揮出來。例如，發(fā)生在擠出機、捏合機、三輥機、密煉機、高攪機、球磨機、砂磨機等中的操作過程均是顏料的破碎。做為顏料的特性，炭黑的破碎程度同樣與自身粒子的“堅牢度”有關。潤濕：自由炭黑粒子表面與周圍介質(zhì)的相互作用是炭黑被潤濕的重要因素。炭黑潤濕的能量關系可用熱力學定律來解釋，其中炭黑表面張力和表面能是潤濕熱的重要輔助參數(shù)，也可以從動力學角度描述炭黑粉末和附聚物的潤濕過程。潤濕時間不但與炭黑粉末的孔隙及幾何結構有關，還隨介質(zhì)粘度提高而增加，并隨潤濕張力增大而減少。在實用條件下，升高溫度可以加速潤濕過程，但溫度升高(粘度降低)又會導致剪切力(破碎作用)降低。潤濕體積可作為炭黑孔體積或填充密度的量度，它與炭黑的相對著色強度密切相關，因此間接與炭黑在較終制品中分散質(zhì)量有關。所以，在實際操作中為了提高炭黑的分散性，往往在介質(zhì)中摻入了低分子量的添加劑(如分散劑和潤濕劑等)。分布：通過提高加工溫度和降低體系粘度，使體系處于湍流條件下；以及延長炭黑在加工設備內(nèi)的停留時間；可以使被潤濕的炭黑粒子達到較佳分布。但是，在實際操作中，延長停留時間將受到產(chǎn)量要求的限制。因此，對于塑料行業(yè)，通常在注朔機和擠出機中安裝魚雷頭、多孔板、剪切部件以及加設捏合段和采取其它設計措施，以提高破碎作用和延長停留時間。內(nèi)聚力：由于炭黑粒子之間存在吸引力(偶極、氫鍵和靜電力)，因此必須依靠外界能量來克服吸引力，才能達到分散目的。炭黑的分散性和它的粒度分布有密切關系，粒度小的炭黑具有較大的比表面積，并且存在熱力學上的不穩(wěn)定性，從而容易產(chǎn)生再附聚作用。在實際操作中，添加分散劑涂覆在炭黑粒子表面，從而降低炭黑粒子之間的內(nèi)聚力，有助于避免炭黑分散操作困難。

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