粒徑越小的炭黑，表面能越大，粒子間的吸引力容易聚集，尤其是在沒有對炭黑粒子充分包覆分散的前提下，脫離漿料體系以后，粒子也會因?yàn)榱Ｗ娱g的作用力而再次團(tuán)聚，降低炭黑本身的著色強(qiáng)度，為防止炭黑返團(tuán)聚的情況發(fā)生，必須通過分散劑、機(jī)械力等外力將炭黑粒子間的作用力消除，才能使炭黑分散狀態(tài)穩(wěn)定化。那么炭黑分散過程一般分為哪幾個階段呢？

1、破碎：由于炭黑顏料的細(xì)度(45μm)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不符合下游領(lǐng)域的最終要求，所以在使用炭黑時必須對炭黑進(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，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。這時需要通過機(jī)械力研磨來打開炭黑粒子間的硬團(tuán)聚，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)。

2、 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(guān)系可用熱力學(xué)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(xué)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(jié)構(gòu)有關(guān)，還隨介質(zhì)粘度提高而增加，并隨潤濕張力增大而減少。

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在實(shí)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(dǎo)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(qiáng)度密切相關(guān)，因此間接與炭黑在最終制品中分散質(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(如增朔劑或粘度促進(jìn)劑等)。

3、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(shè)備內(nèi)的停留時間；可以使被潤濕的炭黑粒子達(dá)到最佳分布。但是，在實(shí)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(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停留時間。

4、分散劑消除內(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(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，添加炭黑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。

炭黑結(jié)構(gòu)孔隙比較多，因此需要在分散過程中，每個步驟都要做好，才能將炭黑粒子間的表面張力消除掉，達(dá)到均勻分散的效果。

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