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(guò)程中,分散是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),然而這一過(guò)程常常會(huì)遇到一些問(wèn)題,以下是對(duì)
炭黑分散過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)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(wú)法將炭黑的團(tuán)聚體充分打散,就會(huì)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(huì)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(qiáng)度不足,容易出現(xiàn)裂紋;在涂料和油墨中,則會(huì)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(guò)高時(shí),會(huì)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(guò)高或過(guò)低,也會(huì)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(huì)使炭黑在儲(chǔ)存和使用過(guò)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(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品性能下降,縮短產(chǎn)品的使用壽命。

分散過(guò)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(huì)與基體分子發(fā)生相互作用,形成物理或化學(xué)交聯(lián)點(diǎn),導(dǎo)致體系的粘度增加。當(dāng)炭黑的添加量超過(guò)一定限度時(shí),這種交聯(lián)作用會(huì)更加明顯,使得體系的粘度急劇上升,給分散過(guò)程帶來(lái)困難。
-影響:粘度增加會(huì)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(shí)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(huì)影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
分散后炭黑粒徑過(guò)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(wú)法對(duì)炭黑團(tuán)聚體進(jìn)行有效的破碎和細(xì)化,就會(huì)使分散后的炭黑粒徑過(guò)大。此外,分散時(shí)間過(guò)短,炭黑團(tuán)聚體沒(méi)有充分被打散,也會(huì)導(dǎo)致最終的炭黑粒徑不符合要求。
-影響:炭黑粒徑過(guò)大,會(huì)降低其在基體中的補(bǔ)強(qiáng)效果和填充性能。在橡膠工業(yè)中,較大的炭黑粒徑會(huì)使橡膠的拉伸強(qiáng)度、耐磨性等性能下降;在塑料中,會(huì)影響塑料制品的力學(xué)性能和外觀質(zhì)量。