第二节 颜料分散过程
T.C.Patton把颜料的分散过程分成三个阶段：润湿、解聚和稳定。
一、润湿过程
用漆料置换颜料粒子表面上吸附的空气和水分等，润湿颜料，进一步附上颜料表面。
平均渗入速率：
式中：
u：液体平均渗入速度cm3/s
cosθ：接触角的余弦值
γ：漆料的表面张力N/m
η：漆料粘度p
R：毛细管半径cm
L：孔隙的长度cm
rL：液体的表面张力；rS：固体的表面张力；
rSL：固液间的表面张力；θ：接触角
(1) 尽量采用表面张力低的漆料。
(2) 选固体分比较低的漆料来研磨分散。
(3) 选一些湿润剂。
(4) 选合适的分散剂。
(5) 选粒径小的表面经过处理的颜料。
(6) 将漆浆预混合并升温至50℃后，静置过夜，再进行研磨分散。
二、解聚过程
将颜料粒子团用机械打开，并分离成孤立的原始粒子。解聚是色漆制造过程中主要的、消耗能量最大的工序。
在研磨漆浆中，颜料粒子的解聚过程，不仅可以充分地令液体漆料湿润颜（填）料粒子表面，提高漆浆稳定性，而且随着颜料分散程度的提高，颜料的着色力、遮盖力都会相应提高，色漆涂膜的光泽及其它性能也得到改善。
争取在尽量短的时间内，耗费尽量少的能量，生产出尽量多的、稳定性好的研磨漆浆，通常需要具备下述条件：
(1) 有一个经过精心设计的色漆标准配方。包括分散性能良好的颜（填）料的选用、颜料和漆料的科学配方、适宜溶剂及湿润、分散等助剂的选用等；
(2) 结合色漆品种的特性选用高效的研磨分散设备，提供设备的最佳参数和科学的操作方法；
(3) 以合理的研磨漆浆组成（即漆料、颜料和溶剂的适宜的比例关系）进行研磨漆浆的分散作业；
(4) 解聚过程的评价。
细度：在色漆中允许的颜料粒径的最大尺寸。通常以刮板细度计进行测量，以μm表示。
底漆：60μm；普通磁漆：20μm。
三、稳定化
已湿润的颜料粒子移动至液体漆料中被连续的、不挥发的成膜物质永久地分离开来的过程。颜料在漆料中的分散体系可以通过两种机理使其稳定。即电荷稳定作用和空间位阻或熵稳定作用。
（1）电荷稳定作用
电荷稳定作用是由于电斥力的结果。电斥力是围绕该颜料粒子的双电层产生的。因为所有的粒子都被同种电荷所包围，故当粒子靠得很近时，它们就互相排斥。
通常，在水性分散体系中，由于颜料粒子的介电常数较高，电荷的稳定作用比较突出，而对于溶剂型涂料，由于通常使用的有机溶剂的极性较弱，因此，电荷的稳定作用并不重要，分散体系的稳定性主要还是依赖空间位阻的作用。
（2）空间位阻稳定作用
当大的颜料粒子解聚成若干较小的粒子时，通常要形成新的表面，新的表面及时被漆料湿润，使颜料颗粒表面被足够厚的树脂包覆起来，因为一般漆料都带有-OH、－COOH等极性基团，很容易吸附在颜料上形成一定厚度的保护屏障，给运动中的颜料粒子相互接触碰撞带来位阻。即一旦两个颜料粒子由于运动而相互接近时，其外围之包覆树脂层就要受到挤压而使熵减少，但熵具有自然增强的趋势，故产生熵排斥力，这种相对于挤压的反方向力，使趋于靠近的颜料粒子又彼此分开，这就是所谓的空间位阻稳定作用（或熵稳定）。
表12.1 颜料分散过程与工艺过程的关系
