炭黑颜料水性体系分散解决方案

炭黑颜料水性体系分散解决方案

炭黑颜料性质

  炭黑颜料分为酸性炭黑和碱性炭黑，酸性炭黑HLB值稍低（10-12）、着色力高、亲水性差、比较难以润湿分散，颜料表面可锚固点相对较少。碱性炭黑表面亲水基团多，易于润湿分散、易于被聚合物的锚固点锚定，但是碱性炭黑通常着色力并不高，无法满足特殊要求（如汽车涂料等）、导电炭黑表面基团更少，类似于石墨烯和纳米碳管，分散难度更大。

润湿分散过程

  炭黑颜料具有粉末形式和颗粒形式，粉末形式的炭黑粒径小、比表面积大，生产操作过程中容易出现粉尘，颗粒状炭黑需要进行研磨才能进行分散。在炭黑颜料分散过程中，润湿剂起到很重要的作用，润湿剂的选择不当将会直接导致色浆浓度低、抱团、研磨变稠变干导致无法进行研磨分散。

  针对炭黑颜料分散过程，涂易乐FS-204E、FS-680、FS-620可以实现低泡解絮凝，尤其适用于高浓度炭黑色浆的润湿分散过程，分散剂的用量为配方总量的0.5-1.5%；

吸附控絮凝

  炭黑粒子被含有分散剂的水性体系润湿后，体系内部开始发生吸附过程，一方面，分散剂分子的锚固基团和颜料表面基团结合形成离子键或者发生范德华力，便将粒子表面包覆，随着粒子变小，比表面积继续增大，这种包覆层也会随之发生动态重组。另一方面，已经被解絮凝的粒子由于未被及时包覆隔离发生粒子相互抱团共聚——絮凝；当2方面的作用达到共聚平衡后，分散过程将不再引起粒子粒径的变化，各种物理性能趋于稳定，便是完成了分散过程。

对于酸性炭黑的分散，涂易乐DS-194L、ADS-20比较适合，可以实现15-25%的炭黑色浆浓度，储存稳定性好，分散剂用量推荐为炭黑干粉量的20-40%。对于碱性炭黑颜料，DS-198F分散剂更加适合，可以实现40-55%的炭黑色浆浓度，储存稳定性好，分散剂用量推荐为配方量的8-20%。

应用方案举例