在涂料生产中，经常会遇到(半)成品絮凝(也称返粗)的现象，而在色漆的生产中，尤以炭黑颜料的絮凝为严重。本文将炭黑颜料与不同基料研磨而成的色浆及成品漆，经过贮存稳定性的比较试验，为炭黑设计出操作简便、不增加成本、防絮凝效果良好的研磨分散工艺。
 

1絮凝机理

要克服炭黑在涂料生产、贮存过程中的絮凝现象，先应搞清楚炭黑的絮凝机理。炭黑的分散是色漆所用颜料中为困难的。这是由于炭黑颗粒间的强聚集性、高吸油量所致⋯。

另外，炭黑，特别是氧化炭黑的表面积较大，容易吸附周围环境中的水分。

根据絮凝理论，颜料粒子相互接近的作用力通常包括电磁力、静电力和空间位阻力。电磁力就是通常所说的范德华力之一，它是相互作用的粒子内部偶的影响而形成的。业已表明，相似粒子间的范箍华力随粒子粒径而，随粒子分隔距离而减小。因此，炭黑被研磨分散时，炭黑粒子达到一定的细度是起码要求。在一般情况下，其细度应≤15btm(更高要求≤5)。颜料粒子间的静电力取决于粒子周围形成的双电层厚度。双电层厚度的降，导致粒子分散稳定性的降。在分散体系中，颜料粒子表面有部分水存在时，可强烈促进与颜料粒子表面相连的可离子化物质的电离，导致双电层厚度降。为了使炭黑获得较好的分散稳定性，有必要使颜料粒子的双电层厚度保持一定值。要做到这一点，或减少炭黑粒子所带的水分对分散有利。此外，还要注意带入可离解物质(电解质)的影响。需要说明的是，排斥力也与粒子的粒径有关，较大的粒子比较小的粒子受到的排斥力更强烈，这与电磁力的影响因素相反。
 

理论上讲，颜料粒子的细度不是越小越好，否则静电斥力与范德华力互相制约。实际生产中，炭黑的细度达到规定的要求，就没有必要再研磨分散。空间位阻力对分散体系的影响，主要取决于颜料粒子表面的一层吸附物对邻近粒子的空间空间与静电排斥力相结台所形成的体系会趋于十分稳定。笔者认为，要使颜料粒子形成这种空间，关键是在研磨分散后，每个粒子都应是“终粒子”，即分散粒子是分裂的稳定粒子，也是不再聚集的稳定粒子。要达到这一点，就要使每一个“终级粒子”都被基料树脂分散均匀包覆。在生产中，可通过测定颜料的丹尼尔流动点，确定一个佳的颜基比。但由于炭黑初级粒子间产生强的聚集力，使它们并不能达到期望的状态，按常规工艺研磨分散炭黑时尤为突出，分散后的炭黑粒子处于一种原始的干硬状态。当炭黑的色浆或成品贮存一段时间后，其内部逐渐被溶剂溶胀，再被基料树脂润湿，而被溶胀的炭黑粒子，可能因表面积而被基料树脂润湿不够，使其中一部分暴露出来，相邻的类似粒子通过范德华力及氢键重新聚集。溶胀和聚台都会使炭黑的细度超过要求，出现絮凝返粗。

除上述影响絮凝的因素外，还应考虑漆料的贮存粘度、温度等因素，在此不作讨论。