第7章涂料生產(chǎn)工藝13.11

第七章涂料的生產(chǎn)過程色漆制備過程（主要物理分散與混合的過程）

配料→預(yù)分散→研磨分散→調(diào)合→調(diào)色(配色)→過濾包裝§

7.1顏料分散過程及分散體的穩(wěn)定§

7.2丹尼爾點及聚合物的保護作用§

7.3涂料生產(chǎn)設(shè)備§

7.4涂料的制備工藝§

7.5色漆生產(chǎn)質(zhì)量控制§

7.1顏料的分散過程及分散體的穩(wěn)定一、顏料的分散過程

顏料的分散是色漆制備的關(guān)鍵步驟三個過程：潤濕、分散和穩(wěn)定。1潤濕顏料表面的水分、空氣為溶劑（漆料）所置換稱為潤濕。溶劑型漆潤濕一般容易進行，因為溶劑(漆料)的表面張力一般總是低于顏料的表面張力的。但潤濕也要有一個過程，顏料是一個聚集體，溶劑需要流入顏料的空隙。當(dāng)溶劑粘度低時，潤濕的速度可以很快

要注意加顏料和溶劑的順序，要先加溶劑后加顏料。水性漆中，水的表面張力較高，對于有機顏料潤濕有困難，需要加潤濕劑以降低水的表面張力。

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7.1顏料的分散過程及分散體的穩(wěn)定一、顏料的分散過程

1潤濕

2顏料的研磨與分散顏料的聚集體破碎分散在漆料中

3顏料的穩(wěn)定（1）電荷穩(wěn)定作用水性體系（2）立體保護作用一個穩(wěn)定顏料分散體，存放時應(yīng)該不致發(fā)生下列三種現(xiàn)象。（1）顏料發(fā)生沉降；（2）顏料發(fā)生過分的絮凝，以致?lián)p害流變性和漆膜的表觀；（3）顏料與介質(zhì)間的物理或化學(xué)作用導(dǎo)致體系粘度增加。1、顏料的沉降二、分散體的穩(wěn)定作用Stoke公式可以描述球形粒子在液體介質(zhì)中沉降的速度。r為粒子半徑，ρ1為粒子密度，ρ2為液體密度，η為液體粘度，g為重力加速度。盡管顏料的沉降并不完全符合該公式的要求，但可作為討論的基礎(chǔ)。（1）當(dāng)顏料吸附有低分子量聚合物或表面活性劑時，粒子直徑會↑

，沉降

↑

。但同時粒子密度↓，沉降↓

，后一種明顯。高分子量聚合物時，粒子吸附層更厚，可使沉降速度加快，但因為厚的吸附層密度低且具有很好的空間保護效應(yīng)，防止了絮凝，因此可防止沉降，即使有沉降，沉降層很疏松，不致有嚴(yán)重絮凝聚集，經(jīng)攪拌易于恢復(fù)分散狀態(tài)。

防止比重大的顏料沉降的一個方法，便是用表面活性劑

處理，如第八章中介紹的硬脂酸處理的碳酸鈣。（2）防止沉降的另一個方法是增加介質(zhì)粘度，利用涂料“觸變性”取得，即當(dāng)涂料放置時，粘度很高，可成凍膠狀。為了使涂料有觸變性可在涂料中加入觸變劑或增稠劑，在溶劑型涂料中主要有氧化蓖麻油，有機膨潤土(蒙脫土)和醇鋁等。2、顏料的絮凝顏料粒子在介質(zhì)中不斷進行布朗運動，亦即熱運動，每個粒子具有一定動能,粒子和粒子間不斷發(fā)生碰撞，如果粒子動能可克服粒子間斥力便可導(dǎo)致相互密切的接觸，從而產(chǎn)生絮凝（1）對未穩(wěn)定分散體系絮凝的速度(以粒子數(shù)半衰期表示)：t1/2為粒子數(shù)半衰期，即粒子數(shù)減半所需的時間，

η為介質(zhì)粘度，k為波茲曼常數(shù)；T為溫度；

kT為粒子的平均動能。n0為起始的粒子數(shù)。提高粘度可減少絮凝。但實際上，單靠提高粘度并不足以穩(wěn)定涂料中的分散體，重要的途徑是防止粒子碰撞過程中的互相接觸。（2）顏料粒子相互接近時通常有三個主要作用力：

色散力、靜電力和空間阻力。(a)色散力是吸引力；(b)靜電力可以是吸引力也可以是排斥力，在涂料分散體中主要是排斥力；(c)空間阻力總是排斥力。這些力的總效應(yīng)決定吸引或排斥誰占優(yōu)勢，也即決定分散體系是否穩(wěn)定。分為兩種情況：①在水分散體系中通常可以加入表面活性劑或電解質(zhì)(如多聚磷酸鈉或聚丙烯酸銨)使粒子表面形成厚的雙電層，這樣可使粒子間發(fā)生較大的排斥力，防止絮凝。②在有機介質(zhì)中不易形成雙電層。粒子表面吸附的長鏈聚合物或表面活性劑主要起空間阻礙作用，它們防止粒子接近到范德華引力起作用的范圍。

(3)空間阻礙防止絮凝的效應(yīng)

和所用的聚合物或表面活性劑及溶劑等有關(guān)，

吸附層愈厚，分散體系愈穩(wěn)定。有關(guān)聚合物結(jié)構(gòu)影響介紹如下(1)分子量：愈大，吸附層愈厚。(2)聚合物中的極性基團：要連續(xù)排列，而要有一定間隔，這樣才能形成穩(wěn)定的厚的保護層。例如高水解度的聚乙烯醇，它的羥基連續(xù)分布，因此分子是平伏在顏料上的，吸附層很薄。如聚合物分子中只含部分羥基則不同，它在顏料表面形成線團狀分布，其空間為溶劑所充滿，平均吸附層可很厚。一般生產(chǎn)中用來做懸浮劑的聚乙烯醇的規(guī)格為：平均聚合度為：1700~2000；平均醇解度為75%~89%。(3)溶劑：良溶劑中粒子吸附的聚合物量小，密度低，而不良溶劑中粒子上吸附的聚合物密度高，吸附量大。其原因是良溶劑中溶劑分子和吸附的聚合物相容性好，聚合物脫附容易，而且由于分子舒展，占有的吸附面積也大。

因此在不良溶劑中顏料分散體比較穩(wěn)定。如果在分散顏料時使用良溶劑，在調(diào)稀時用不良溶劑可導(dǎo)致絮凝，但相反則可防絮凝。3、貯存時粘度上升主要原因：發(fā)生了物理和化學(xué)變化，特別是顏料間的絮凝。(1)粒子的聚合物吸附層中，低分子量的聚合物所占比例↑，如醇酸樹脂涂料，低分子量醇酸樹脂具有相對多極性基團，如羰基、羥基等，因此特別容易被吸附。低分子聚合物通?？醋魇窃鏊軇┗蛉軇?。內(nèi)相中低分子量部分↑，外相中高分子量部分↑，導(dǎo)致粘度↑

(2)酸性介質(zhì)和堿性顏料(如ZnO)間化學(xué)反應(yīng)，粘度可逐漸增至凝膠。(3)金屬顏料(如鋁粉)與酸性介質(zhì)間反應(yīng)，導(dǎo)致凝膠。(4)多聚磷酸鹽M2n+2PnO3n+1(M為一價金屬離子，n>3)不但作為水性涂料分散劑，也作為多價金屬(如Ca等)螯合劑，但它易水解為正磷酸鹽，失去螫合作用而變成絮凝劑。表面活性劑在顏料分散中的主要用途有如下三方面；(1)潤濕作用：

可以降低介質(zhì)的表面張力和介質(zhì)與顏料間的界面張力。(2)穩(wěn)定作用：增加乳膠粒子和顏料在涂料中的分散穩(wěn)定性。7.3表面活性劑的作用(3)擠水顏料：一般顏料都由水---顏料體系經(jīng)過干燥粉碎后得到的。在轉(zhuǎn)變?yōu)榉勰┻^程中，粒子會嚴(yán)重的聚集。在溶劑型涂料制備中，固體顏料要在油中再次研磨分散。為了免除干燥和粉碎，可直接將水一顏料體系中的顏料轉(zhuǎn)移到油中，這不僅可節(jié)約能量，而且由于水一顏料體系中顏料凝聚力很弱，直接將顏料由水相轉(zhuǎn)至油相，研磨比較容易。為了完成這種轉(zhuǎn)移，需要用溶于油的表面活性劑處理水中顏料，這樣可使顏料具有疏水性從而進入油相。一、聚合物的保護作用

聚合物在顏料分散中吸附于表面起到熵保護作用。但要控制好用量。

(1)過量,分散效率降低而且顏料分散穩(wěn)定性也并不一定好。因為顏料表面優(yōu)先吸附分子量較低聚合物但分子量較低的聚合物穩(wěn)定作用不好。

(2)另外，聚合物濃度過高，不利于潤濕。在顏料分散時，希望外加顏料，但聚合物濃度過低也起不到保護作用。如何決定聚合物的含量這個關(guān)鍵參數(shù)呢？

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7.2丹尼爾點及聚合物的保護作用二、可以采用丹尼爾點的方法。配制一系列不同濃度的樹脂溶液，取一定的顏料，然后滴加配好的溶液，同時進行研磨，使達到一定的粘度。測出規(guī)定粘度下溶液與顏料之比值，作圖，所得曲線之最低點為丹尼爾點，該點的溶液濃度為最佳樹脂濃度?？捎瞄T尼公式解釋。7.3涂料生產(chǎn)設(shè)備色漆制備過程：配料→預(yù)分散→研磨分散→調(diào)合→調(diào)色(配色)→過濾包裝,相應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備:

預(yù)分散設(shè)備、研磨分散設(shè)備、調(diào)漆設(shè)備和過濾包裝設(shè)備一、預(yù)分散設(shè)備

目的是使各種顏料混合均勻，顏料部分潤濕以及初步打碎大的顏料聚集體，為研磨分散得以正常進行預(yù)分散常采用高速分散機在低速攪拌下，逐漸將顏料加于基料中混合均勻。

其他預(yù)分散設(shè)備

雙軸高速分散機、同心軸高低速分散機、雙軸高低速分散機、三軸高低速分散機、在線分散機7.3涂料生產(chǎn)設(shè)備一、預(yù)分散設(shè)備

1高速分散機

主要是由葉輪、分散軸和筒體組成鋸齒圓盤式葉輪,高速旋轉(zhuǎn)，在葉輪邊緣2.5-5cm范圍內(nèi)形成湍流區(qū)顏料粒子在較強剪切和沖擊作用而很快的分散到漆漿中。

操作初始階段，低速旋轉(zhuǎn)防止堆在漆料表面顏料飛揚；

再通過提高轉(zhuǎn)速來增加分散能力。

葉輪端部的圓周速率必須達到20m/s以上；但又不宜過高，否則易導(dǎo)致漆漿飛濺，使分散效率降低主要適用于易分散的顏料在較低黏度漆漿中的預(yù)分散，

不適用于難分散的顏料或黏度太大的漿料則。在實際應(yīng)用中，高速分散機除了用于預(yù)分散外，還可用于研磨和最后的調(diào)稀操作。4000-5000rpm，圓周線速度達到2000cm/s以上。圖5-6GFJ-22A高速分散機結(jié)構(gòu)7.3涂料生產(chǎn)設(shè)備一、預(yù)分散設(shè)備

1高速分散機

主要是由葉輪、分散軸和筒體組成鋸齒圓盤式葉輪,高速旋轉(zhuǎn)，在葉輪邊緣2.5-5cm范圍內(nèi)形成湍流區(qū)顏料粒子在較強剪切和沖擊作用而很快的分散到漆漿中。

操作初始階段，低速旋轉(zhuǎn)防止堆在漆料表面顏料飛揚；

再通過提高轉(zhuǎn)速來增加分散能力。

葉輪端部的圓周速率必須達到20m/s以上；但又不宜過高，否則易導(dǎo)致漆漿飛濺，使分散效率降低主要適用于易分散的顏料在較低黏度漆漿中的預(yù)分散，

不適用于難分散的顏料或黏度太大的漿料則。在實際應(yīng)用中，高速分散機除了用于預(yù)分散外，還可用于研磨和最后的調(diào)稀操作。7.3涂料生產(chǎn)設(shè)備2其他預(yù)分散設(shè)備包括雙軸高速分散機、同心軸高低速分散機、雙軸高低速分散機、三軸高低速分散機、在線分散機等。Ⅰ型—雙軸單葉輪形式；Ⅱ—雙軸雙葉輪形式7.3涂料生產(chǎn)設(shè)備2其他預(yù)分散設(shè)備雙軸高速分散機適用

物料黏度范圍較廣，可減輕槽內(nèi)液體打旋的現(xiàn)象，避免吸入氣體，

提高裝料系數(shù)和分散能力。同心軸高低速分散機同心雙軸，中心軸---高速軸，葉輪，-----分散作用；空心軸---低速軸，框式攪拌器------混合作用。適應(yīng)各種中等黏度物料的預(yù)分散，可防止物料的黏壁現(xiàn)象。雙軸高低速分散機高速軸和低速軸兩個軸，由兩臺電機分別傳動。適用于較高黏度的物料，如鉛筆漆、膩子等。三軸高低速分散機再增加了一根偏置的高速軸及相應(yīng)的葉輪，適用于黏度更高的物料。在線分散機---德國耐馳（NETZSCH）公司一種新穎的預(yù)分散設(shè)備。分散效率高，預(yù)分散后漆料均勻性好；在真空狀態(tài)下加料比較環(huán)保，適合于中、低黏度漆料和難潤濕顏料的分散，常用于大批量、單顏料漆漿生產(chǎn)7.3涂料生產(chǎn)設(shè)備一、預(yù)分散設(shè)備二、研磨分散設(shè)備----色漆生產(chǎn)的主要設(shè)備,分為兩大類：一類帶自由運動研磨介質(zhì)---砂磨機和球磨機，研磨介質(zhì)（如玻璃珠、鋼球、卵石等）在沖擊和相互滾動或滑動產(chǎn)生剪切力和撞擊力進行研磨分散，通常用于流動性較好的中、低黏度漆漿的生產(chǎn)另類不帶自由研磨介質(zhì)----三輥機，依靠剪切作用力進行研磨分散，主要適用于黏度很高甚至膏狀物料的生產(chǎn)；高速分散機也可用作研磨分散設(shè)備，不帶研磨介質(zhì)目前常用研磨分散設(shè)備高速攪拌機、砂磨機、三輥磨和二輥磨，其中二輥磨主要用于無溶劑涂料的分散。常用分散設(shè)備的比較機器類型高速攪拌球磨砂磨三輥二輥預(yù)混合不需要不需要需要需要需要黏度（pa.s）范圍3-40.2-0.50.13-1.55-10很高處理粗聚集體的能力*21521分散效率42221溶劑揮發(fā)低無低高完全揮發(fā)清洗**15422要求技術(shù)**15332操作費用低低中高很高投資費用低高中高很高*表中1表示最好，5表示最差；**表中1表示容易，5表示難。7.3涂料生產(chǎn)設(shè)備二、研磨分散設(shè)備三輥機能加工黏度很高的漆漿，適用于含有難分散顏料的漆漿進行分散，研磨分散質(zhì)量高，可達較高的細(xì)度；而且換色、清洗方便，特別適合小批量、多品種漆漿的生產(chǎn)和研制。三輥機為一敞開設(shè)備，溶劑應(yīng)為低揮發(fā)性，否則會污染環(huán)境，并損害操作工人的健康。操作安全性差、生產(chǎn)能力低、操作技術(shù)要求高、后期維護技術(shù)要求高等缺點，難以實現(xiàn)機械化。目前已逐步被砂磨機所取代1．三輥磨--三輥機，由前輥（出料側(cè)）、中輥和后輥（加料側(cè)）三個輥筒組成，轉(zhuǎn)速不同。中輥固定在機體上，前輥可前后移動進行調(diào)節(jié)，三個滾筒的旋轉(zhuǎn)方向不同（轉(zhuǎn)速從后向前順次增大），產(chǎn)生強大的剪切作用力以及不同速度的摩擦作用達到研磨分散。三輥機--溶劑采用低揮發(fā)性分散由溶劑含量在30%以下高固體分基料和較高比例顏料分組成的高粘度(20～100P)研磨料；研磨料必須經(jīng)強勁有力的拌合機或捏和機預(yù)混合(也適用于制備厚漿形膩子產(chǎn)品)。預(yù)混合以后，在三輥機上研磨3～4遍，細(xì)度也僅40μm左右。7.3涂料生產(chǎn)設(shè)備二、研磨分散設(shè)備2．球磨機臥式球磨機和立式球磨機兩種，間歇式操作方式,曾是色漆生產(chǎn)中主要的研磨設(shè)備，目前也逐步被砂磨機所替代，但在生產(chǎn)毒性較大的船舶漆領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用。二、研磨分散設(shè)備2．球磨機球磨機在運轉(zhuǎn)時，鋼桶旋轉(zhuǎn)使球上升至一定高度，然后開始下落，球體之間以及氣體與筒壁間頻繁地發(fā)生相互撞擊和摩擦，使顏料粒子受到撞擊、擠壓和強剪切作用而被撞碎或被磨碎；同時顏料在球空隙內(nèi)處于高度湍流狀態(tài)，也有利于顏料粒子在漆漿中的分散。球磨機中球的工作情況在不同轉(zhuǎn)速下，球磨機中球的運動主要包括瀉落、拋落和離心三種狀態(tài)二、研磨分散設(shè)備3．砂磨機

砂磨機是50年代后期發(fā)展起來新型分散設(shè)備，我國60年代引進使用。

球磨機的延伸機，只是所用介質(zhì)是較細(xì)的砂或珠。

砂磨機體積小，可連續(xù)高速分散、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，迅速推廣使用

取代了三輥機和球磨機在涂料生產(chǎn)中的地位

包括立式開啟式砂磨機、立式封閉式砂磨機、臥式砂磨機各式棒銷式砂磨機和藍(lán)式砂磨機（1）立式開啟式砂磨機立式砂磨機二、研磨分散設(shè)備3．砂磨機（2）臥式砂磨機20世紀(jì)70年代的產(chǎn)品，分散軸和筒體是水平安裝的，電機置于筒體下方，結(jié)構(gòu)緊湊，所占空間較小，出料系統(tǒng)用動態(tài)分離器代替頂篩，使拆洗方便，同時該機也是密閉操作。有立式密閉式砂磨機優(yōu)點，裝砂量大，研磨分散效率高；拆洗裝卸方便，適應(yīng)多品種生產(chǎn)；分散介質(zhì)在筒體內(nèi)分布均勻，降溫溫效果好。三、漆調(diào)設(shè)備調(diào)漆是制色漆的最后一步操作，在研磨得到的顏料色漿中加入余下的漆料及其他助劑、溶劑組分，必要時進行調(diào)色，調(diào)漆不是簡單攪拌混合過程，操作不當(dāng)就會導(dǎo)致顏料的再聚集、絮凝，以及樹脂的沉淀等所謂的“反粗”弊病。調(diào)漆設(shè)備主要是調(diào)漆罐，有攪拌器和攪拌槽兩部分組成。1．

攪拌器攪拌器主要類型包括兩類，一類是適用于高速旋轉(zhuǎn)的鋸齒圓盤式葉輪攪拌器，另一類是適合中、低速旋轉(zhuǎn)的漿式、錨式或框式等的攪拌器。高速盤式分散機葉輪三、漆調(diào)設(shè)備1．?dāng)嚢杵鞯谝活悢嚢杵髦苯永酶咚俜稚C，具有簡單方便、調(diào)漆速度快的優(yōu)點，缺點：消耗功率大，易造成操作臺震動，漆漿產(chǎn)生氣泡，以及不適用于高黏度物料的調(diào)漆。第二類攪拌器則具有傳動平穩(wěn)、操作平和、耗功少、卷吸空氣量少，以及適用于高黏度漆漿調(diào)漆的特點。三、漆調(diào)設(shè)備1．?dāng)嚢杵鞯谝活悢嚢杵髦苯永酶咚俜稚C，具有簡單方便、調(diào)漆速度快的優(yōu)點，但也存在如下缺點：消耗功率大，易造成操作臺震動，使漆漿產(chǎn)生氣泡，以及不適用于高黏度物料的調(diào)漆等。第二類攪拌器則具有傳動平穩(wěn)、操作平和、耗功少、卷吸空氣量少，以及適用于高黏度漆漿調(diào)漆的特點。圖5-18所示為北京化工大學(xué)研制的CBY型軸流式攪拌槳，其葉片的截面形狀與飛機機翼相似，葉片沿半徑方向按近似等螺距規(guī)則變化。該類型的攪拌器適用于低黏度漆料，調(diào)漆時混合效果較好，設(shè)備運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，攪拌過程中吸入氣泡少等優(yōu)點。試驗研究表明該攪拌器的直徑與調(diào)漆罐直徑的比值在0.44左右的時候，調(diào)漆效果最佳。三、漆調(diào)設(shè)備對于高黏度漆漿的調(diào)漆，除了用錨式、框式攪拌器外，還可采用MIG式攪拌槳型攪拌器。該類型攪拌器具有成本低、功耗少、攪拌效果好的特點。三、漆調(diào)設(shè)備2．

攪拌槽攪拌槽以圓形截面為主，制造比較方便，但在攪拌過程中液體會隨軸一起做圓周運動而影響攪拌效果。如何解決這個問題呢？首先可在罐體上加擋板；其次還可采用攪拌器偏心安裝（最后還可通過采用方形截面的攪拌槽來避免這種現(xiàn)象的產(chǎn)生。攪拌槽的罐底以橢圓形或錐形為主，這樣有利于出料。

底部攪拌的調(diào)漆罐四、過濾設(shè)備涂料配制好之后，涂料過濾的設(shè)備主要有羅篩、振動篩、掛慮袋過濾、袋式過濾器、新型過濾原件等，其中掛慮袋過濾和袋式過濾器最為常用。1簡單的過濾設(shè)備該類型的過濾設(shè)備主要包括羅篩、振動篩和掛慮袋過濾。羅篩是最簡單、最原始的過濾器。羅篩的規(guī)格通常以羅面上絲網(wǎng)的目數(shù)來表示

2復(fù)雜的過濾設(shè)備袋式過濾器、濾芯多慮器以及兼有兩者功能的新型過濾原件屬于這一類過濾設(shè)備。二、研磨分散設(shè)備3．砂磨機砂磨機是50年代后期發(fā)展起來新型分散設(shè)備，我國60年代引進使用。球磨機的延伸，只是所用介質(zhì)是較細(xì)的砂或珠。砂磨機體積小，可連續(xù)高速分散、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，迅速推廣使用，取代了三輥機和球磨機在涂料生產(chǎn)中的地位包括立式開啟式砂磨機、立式封閉式砂磨機、臥式砂磨機、各式棒銷式砂磨機和藍(lán)式砂磨機（1）立式開啟式砂磨機

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7.4涂料的制備工藝色漆制備過程：配料→預(yù)分散→研磨分散→調(diào)合→調(diào)色(配色)→過濾包裝配料要分二次完成。首先按一定的顏料/基料/溶劑比例配研磨顏料漿(pigmentpaste簡稱色漿)，使之有最佳的研磨效率；(2)在分散以后，再根據(jù)色漆配方補足其余非顏料組分。色漿料的稱取要力求準(zhǔn)確，特別是稱取著色力強、用量少的顏料分時，稱量誤差易造成隨后調(diào)色上的麻煩。另外，偏離了最佳配比的色漿料，那怕偏離幅度并不大，都可能造成研磨分散效率的極大下降，應(yīng)引起密切重視。1.配料materialpreparation混合預(yù)分散常采用高速分散機，在低速攪拌下，逐漸將顏料加于基料中混合均勻。當(dāng)圓盤周邊速率達到21m/s以上時，易分散顏料只需～10分鐘左右，便可微細(xì)地分散于基料中。對于難分散顏料(大顏料粒子、硬附聚體)，在高速下分散幾分鐘，只能將大的附聚粒子初步破碎，使附聚粒子的內(nèi)部表面更多地展現(xiàn)于基料中而被潤濕,要微細(xì)分散還需研磨。所以用高速分散機進行的混合過程，我們也稱之預(yù)分散。預(yù)分散使得砂磨能正常生產(chǎn)，分散細(xì)度可滿足要求。2.預(yù)分散pre-dispersion

process4000-5000rpm，圓周線速度達到2000cm/s以上。

研磨設(shè)備:砂磨機、球磨機，三輥機，二輥機和膠體磨通常采用砂磨（pebblemills）。(1)砂磨分散是種精細(xì)研磨，對中、小附聚粒子的破碎很有效，但對大的附聚粒子不起作用。故送入砂磨的色漿必須經(jīng)高速分散機預(yù)分散。砂磨珠粒直徑一般在1mm左右。粒徑越小，研磨接觸點越多

越細(xì)分散效果越好，只要不妨礙色漿過濾。由于砂磨粒子較小，對于膨脹性研磨料(高濃顏料漿)，粒子的分散能被增加的粘滯阻力抵消，研磨分散效果很差這對球磨機也是一樣的，此時應(yīng)換用三輥機分散。3.研磨分散dispersionprocess立式砂磨機

砂磨研磨料的粘度一般在3～15P之間。砂磨機應(yīng)采取夾套水冷卻來控制研磨溫度。因為研磨時產(chǎn)生熱量使溫度不斷上升，過高溫度會影響漆料性質(zhì)并造成大量溶劑揮發(fā)損失，易引起質(zhì)量與安全事故但保持一定的研磨溫度對提高研磨效率又非常重要，因此

在允許范圍內(nèi)研磨溫度應(yīng)采取高限。①有利于降低漆料中顏料與基料的界面張力，有助于對顏料的充分潤濕；②較高溫度使研磨漿粘度降低，可提高物料流動性，加速砂粒與研磨漿中顏料粒子的剪切作用，有助于研磨漿的充分分散。目前國外采用電力冷熱水裝置能更好地控制研磨溫度。砂磨時，珠粒子與研磨料的體積比為1︰1時，分散效果最好珠粒過多，則它們處于擁擠狀態(tài)，珠粒之間的剪切力大大降低，影響分散；擁擠珠粒還造成磨盤的過度磨損。珠粒太少，珠粒間距離加大，造成施加于顏料附聚粒子上的剪切作用過分喪失(例如，附聚粒子為20～80μm，若珠粒間平均距離由60μm增至120μm，分散效果很差)。砂磨機:立式和臥式、分批生產(chǎn)和連續(xù)生產(chǎn)之分，也有小型和大型之分。生產(chǎn)量大時宜采用大型砂磨機，因砂磨機的功耗與砂磨機容積的平方根成正比。例如，60升的砂磨機功耗僅是15升的2倍。珠粒尺寸大于5mm，作球磨ballmills研磨介質(zhì)。球磨沒有攪拌盤，僅采用同一大小的瓷球或采用粒徑較小的鋼球(1.5mm～30mm)。由于瓷球較大，人們會將較小的瓷球加到大球中去來提高分散度，但實際上大球會加劇小球的磨損。因此，從分散度考慮，完全可以全部采用小球，或采用密度更大的較小鋼球來產(chǎn)生更大的分散力。球磨機裝球量一般為其容積的1/3～1/2。1/2裝球量有最佳分散效率，在其上下，研磨產(chǎn)量都減少。低至1/3裝球量可加入更大體積研磨料，但產(chǎn)量約減少10%研磨料的加入量以正好把球全部蓋住為宜。(2)球磨在裝球量50%時，球?qū)嶋H占有體積為30%，研磨料體積為20%，最多再過量5%。在研磨料加量25%時，球磨時間大約需要8h；若研磨料增加一倍(45%～50%)，球磨時間需一晝夜(增加2倍)大型球磨機的球磨時間則比小型的要短。研磨料粘度由球體密度和大小按下式確定：η(KU)=10ρ+28.35d式中η——為Krebs單位，KU；ρ——為球體密度，g·cm-3；d——為球的直徑，cm。球磨機相對于砂磨機的優(yōu)勢在于：①硬而粗大附聚粒子，它最終都能達到很高的分散度，故球磨前可不需要預(yù)分散。但預(yù)分散明顯節(jié)省75%～80%球磨時間。②球磨色漿一般僅是成品色漆的1/5