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炭黑的分散4個(gè)過(guò)程
發(fā)布時(shí)間：2024-06-09 09:19:39來(lái)源：http://39210.com.cn

炭黑一般是指碳單質(zhì)微粒，一般是由于有機(jī)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(huì)脫離分子，形成炭黑。

炭黑的分散過(guò)程可以分為以下四個(gè)階段：破碎：由于商品級(jí)炭黑顏料的通常細(xì)度(45μm)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不符合下游領(lǐng)域的較終要求，所以在使用炭黑時(shí)必須對(duì)炭黑進(jìn)行破碎分散操作，也只有將炭黑破碎分散到一定細(xì)度范圍時(shí)，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(lái)。

例如，發(fā)生在擠出機(jī)、捏合機(jī)、三輥機(jī)、密煉機(jī)、高攪機(jī)、球磨機(jī)、砂磨機(jī)等中的操作過(guò)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(jiān)牢度”有關(guān)。潤(rùn)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(rùn)濕的重要因素。炭黑潤(rùn)濕的能量關(guān)系可用熱力學(xué)定律來(lái)解釋，其中炭黑表面張力和表面能是潤(rùn)濕熱的重要輔助參數(shù)，也可以從動(dòng)力學(xué)角度描述炭黑粉末和附聚物的潤(rùn)濕過(guò)程。潤(rùn)濕時(shí)間不但與炭黑粉末的孔隙及幾何結(jié)構(gòu)有關(guān)，還隨介質(zhì)粘度提高而增加，并隨潤(rùn)濕張力增大而減少。在實(shí)用條件下，升高溫度可以加速潤(rùn)濕過(guò)程，但溫度升高(粘度降低)又會(huì)導(dǎo)致剪切力(破碎作用)降低。潤(rùn)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(duì)著色強(qiáng)度密切相關(guān)，因此間接與炭黑在較終制品中分散質(zhì)量有關(guān)。所以，在實(shí)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(rùn)濕劑等)。分布：通過(guò)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(zhǎng)炭黑在加工設(shè)備內(nèi)的停留時(shí)間；可以使被潤(rùn)濕的炭黑粒子達(dá)到較佳分布。但是，在實(shí)際操作中，延長(zhǎng)停留時(shí)間將受到產(chǎn)量要求的限制。因此，對(duì)于塑料行業(yè)，通常在注朔機(jī)和擠出機(jī)中安裝魚雷頭、多孔板、剪切部件以及加設(shè)捏合段和采取其它設(shè)計(jì)措施，以提高破碎作用和延長(zhǎng)停留時(shí)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(lái)克服吸引力，才能達(dá)到分散目的。炭黑的分散性和它的粒度分布有密切關(guān)系，粒度小的炭黑具有較大的比表面積，并且存在熱力學(xué)上的不穩(wěn)定性，從而容易產(chǎn)生再附聚作用。在實(shí)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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