色素炭黑概述

    炭黑的分类方法有点混乱。从制备方法来说，炭黑可以分为炉法炭黑、槽法炭黑和热裂法炭黑。从用途来说，炭黑可以分为橡胶用炭黑和非橡胶用炭黑。从着色力来说，炭黑又可以分为高色素炭黑、中色素炭黑和低色素炭黑三种类别。

    超过90%的炭黑使用在橡胶工业领域，只有不足10%的炭黑应用在油墨、涂料、油漆、塑料和造纸等领域。炭黑表面基团可以和橡胶产生物理和化学的结合，所以炭黑可以用作橡胶的补强剂。炭黑还可以防止聚合物老化，因为炭黑可以吸收紫外线，另外炭黑表面的含氧基团可以和聚合物经阳光照射后产生的自由基反应从而清除***基团。由于炭黑具有良好的色素性能，所以炭黑在色素塑料中也有应用，另外炭黑在防静电领域也有应用。同时，由于原料易得便宜，所以炭黑作为黑色颜料在着色领域也有广泛应用。

    2.炭黑色浆概述

    自70多年前，美国建成了世界座炉法炭黑生产装置后，炭黑工业得到了长足的发展，特别是炭黑作为补强材料和着色剂的应用。目前为止，炭黑已经成为主要的黑色着色颜料。但是炭黑原始颗粒特别小，比表面积特别大，特别容易附聚和二次聚集，导致了炭黑特别难以稳定的分散，尤其是稳定地分散在水中，特别是随着人们对环保的重视，亟待开发优异的分散技术。

    色素炭黑分散体系制备的三种方法：氧化改性、接枝改性、分散剂直接分散。氧化改性主要被炭黑生产企业采用，用于制备更具表面活性的炭黑。接枝改性可以通过化学键合将聚合物接枝到炭黑表面，但是这和炭黑的表面性能以及聚合物的表面性能都有关系，难于操作。对于工业生产，越是简单有效的方法越被需要，所以直接分散法才是最有生机和活力的。

    直接分散法的关键是选择合适的研磨方式、合适的研磨工艺参数、合适的分散剂或其组合、合适的分散剂用量。机械分散是常用的分散方法，其分散原理是通过大的机械作用力，将团聚的炭黑粒子打散，然后分散剂分子到达颗粒表面，通过锚固基团结合和静电作用等吸附在炭黑颗粒表面，增加颗粒间的空间位阻和静电斥力，从而达到稳定分散的效果。

    分散机是搅拌机的一种，分为升降式分散机和釜用分散机，实验室常用的是升降式分散机。一般带有锯齿形圆盘，按升降方式高速分散机一般可分为液压升降分散机，气动升降分散机，手摇升降分散机等。分散机高速运转时物料产生离心碰撞、液层摩擦、撞击撕裂和湍流等综合作用，并通过持续的分散剪切，最后得到分散均匀的产品。高速分散机的的锯齿形圆盘在容器内高速运转，使浆液呈环流状和漩涡，浆液表面的粒子呈螺旋状下降到涡流底部并在腔体边缘形成....