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顏料分散是涂料生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，是一個(gè)復(fù)雜且耗費(fèi)成本的過(guò)程?？芍貜?fù)生產(chǎn)、高色強(qiáng)度、貯存穩(wěn)定是對(duì)顏料分散的基本要求，同時(shí)低能耗、低耗時(shí)也是現(xiàn)代工藝設(shè)計(jì)的重要要求。
顏料的分散和穩(wěn)定，對(duì)涂料的最終性能和貯存穩(wěn)定起著重要的作用。由于顏料和樹(shù)脂體系的多樣性，選擇合適的分散工藝是一項(xiàng)復(fù)雜的工作。傳統(tǒng)分散過(guò)程的影響因素可以歸結(jié)為三個(gè)變量：顏料、分散劑和分散設(shè)備。正確選擇這三個(gè)變量可以得到一個(gè)好的顏料分散體。
對(duì)應(yīng)顏料潤(rùn)濕的難易程度，把為分散而消耗的能量定義為分散能，也就是說(shuō)對(duì)于難潤(rùn)濕的顏料，只有分散設(shè)備能提供必要的分散能時(shí)，才能使它們完全展現(xiàn)其顏色和色強(qiáng)度。按照所提供分散能的高低，分散設(shè)備排序如下：攪拌機(jī)＜振蕩磨＜砂磨＜球磨＜三輥磨。在滿(mǎn)足顏料對(duì)分散能的要求的前提下，分散設(shè)備設(shè)計(jì)的趨勢(shì)是盡可能地提高產(chǎn)率，同時(shí)減小占地空間和降低能耗。 目前大批量涂料生產(chǎn)中應(yīng)用最多的是砂磨機(jī)，分為立式和臥式。砂磨機(jī)的工作原理是利用高黏度泵，將預(yù)攪拌好的物料輸送入研磨缸，研磨缸內(nèi)充滿(mǎn)研磨介質(zhì)，可以是玻璃珠、氧化鋯珠、鋼珠等。通過(guò)葉片的高速旋轉(zhuǎn)，賦予研磨介質(zhì)足夠的動(dòng)能，對(duì)物料施加剪切力和沖擊力，實(shí)現(xiàn)對(duì)顏料的分散。其特點(diǎn)是效率高產(chǎn)量大，可連續(xù)生產(chǎn)，操作簡(jiǎn)單。對(duì)于一些難潤(rùn)濕的顏料，特別是小批量的生產(chǎn)，三輥磨是不錯(cuò)的選擇。三輥磨通過(guò)水平的３根輥筒的表面相互擠壓及不同速度的摩擦而達(dá)到研磨效果。特別適用于高黏度的物料及砂磨機(jī)難循環(huán)的物料。除了這些常規(guī)的分散設(shè)備，在納米材料的分散中，常用到超聲分散機(jī)。在顏料預(yù)分散體的制備中，捏合機(jī)和雙輥機(jī)被廣泛適用。分散助劑的大量使用和不斷改進(jìn)，推動(dòng)了分散效率的大幅度提高。同時(shí)也推動(dòng)了分散過(guò)程的基礎(chǔ)理論研究。分散劑從蓖麻油衍生物，到低相對(duì)分子質(zhì)量的表面活性劑，現(xiàn)在被稱(chēng)為傳統(tǒng)分散劑，發(fā)展到高相對(duì)分子質(zhì)量的超分散劑。而且超分散劑的分子設(shè)計(jì)和合成技術(shù)也在不斷改進(jìn)。近年來(lái)，通過(guò)可控游離基聚合技術(shù)，合成了具有更窄相對(duì)分子質(zhì)量分布和更合理的分子鏈構(gòu)造的新型分散劑，取得了非常好的分散效果。選擇一種合適的分散劑，不僅可以大大縮短研磨時(shí)間，提高研磨效率，還可以降低色漿黏度，提高色強(qiáng)度。
對(duì)顏料進(jìn)行表面處理，以改善顏料的潤(rùn)濕性能也是一個(gè)重要研究方向。如用偶聯(lián)劑對(duì)無(wú)機(jī)顏料進(jìn)行表面處理，對(duì)有機(jī)顏料用超分散劑進(jìn)行處理，用乳液聚合的方法，將顏料粒子裝進(jìn)微膠囊中，都能大大提高顏料的潤(rùn)濕分散性能。近幾年各大顏料供應(yīng)商推出的顏料預(yù)分散體，稱(chēng)為色片或者色砂，應(yīng)該說(shuō)是一個(gè)重大改進(jìn)。油墨生產(chǎn)中的擠水顏料，也是對(duì)傳統(tǒng)分散方法的革命性進(jìn)步。顏料預(yù)分散體和擠水顏料都可以在顏料濾餅的基礎(chǔ)上加工而成，減少了顏料干燥粉碎的過(guò)程，大大降低了能耗。在顏料使用過(guò)程中，避免了粉塵污染，提高了生產(chǎn)效率。還可以使得涂料、油墨產(chǎn)品的批次穩(wěn)定性大大提高。