炭黑作為一種重要的工業(yè)原料,廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、油墨、涂料等眾多領(lǐng)域。在炭黑的應(yīng)用過程中,分散是一個關(guān)鍵環(huán)節(jié),然而這一過程常常會遇到一些問題,以下是對
炭黑分散過程中常見問題的詳細(xì)介紹。
分散不均勻
-原因:炭黑具有較大的比表面積和表面能,容易發(fā)生團(tuán)聚。如果分散設(shè)備的剪切力不足,無法將炭黑的團(tuán)聚體充分打散,就會導(dǎo)致炭黑在基體中分散不均勻。此外,分散劑的選擇不當(dāng)或用量不足,不能有效地吸附在炭黑表面,也難以阻止炭黑顆粒的重新團(tuán)聚,進(jìn)而造成分散不均勻的現(xiàn)象。
-影響:炭黑分散不均勻會使產(chǎn)品的性能出現(xiàn)差異。在橡膠制品中,可能導(dǎo)致局部強度不足,容易出現(xiàn)裂紋;在涂料和油墨中,則會影響顏色的均勻性和遮蓋力,降低產(chǎn)品的質(zhì)量。
分散體系穩(wěn)定性差
-原因:炭黑表面帶有一定的電荷,當(dāng)分散介質(zhì)中的電解質(zhì)濃度過高時,會壓縮炭黑顆粒表面的雙電層,使顆粒間的靜電斥力減小,從而導(dǎo)致炭黑顆粒發(fā)生絮凝,降低分散體系的穩(wěn)定性。另外,分散溫度過高或過低,也會影響分散劑在炭黑表面的吸附狀態(tài),進(jìn)而影響分散體系的穩(wěn)定性。
-影響:分散體系穩(wěn)定性差會使炭黑在儲存和使用過程中出現(xiàn)沉淀、分層等現(xiàn)象,不僅影響產(chǎn)品的外觀,還會導(dǎo)致產(chǎn)品性能下降,縮短產(chǎn)品的使用壽命。

分散過程中粘度增加
-原因:隨著炭黑在基體中的分散,其表面的活性基團(tuán)會與基體分子發(fā)生相互作用,形成物理或化學(xué)交聯(lián)點,導(dǎo)致體系的粘度增加。當(dāng)炭黑的添加量超過一定限度時,這種交聯(lián)作用會更加明顯,使得體系的粘度急劇上升,給分散過程帶來困難。
-影響:粘度增加會降低分散效率,增加能耗,還可能導(dǎo)致設(shè)備磨損加劇。在實際生產(chǎn)中,高粘度的分散體系不利于物料的輸送和加工,會影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
分散后炭黑粒徑過大
-原因:如果分散設(shè)備的性能不佳,如研磨細(xì)度不夠、攪拌速度不均勻等,無法對炭黑團(tuán)聚體進(jìn)行有效的破碎和細(xì)化,就會使分散后的炭黑粒徑過大。此外,分散時間過短,炭黑團(tuán)聚體沒有充分被打散,也會導(dǎo)致最終的炭黑粒徑不符合要求。
-影響:炭黑粒徑過大,會降低其在基體中的補強效果和填充性能。在橡膠工業(yè)中,較大的炭黑粒徑會使橡膠的拉伸強度、耐磨性等性能下降;在塑料中,會影響塑料制品的力學(xué)性能和外觀質(zhì)量。