在炭黑的生產過程中,最初形成的微粒稱為初次顆粒。形成之初,這些顆粒是半固態的。當這些顆粒通過反應器時,它們之間相互碰撞并熔凝在一起,形成聚集體。原生粒子的粒徑代表足夠數量的原生粒子的典型算術平均直徑,用于表征特定等級,直徑的大小由透射電子顯微鏡測量法測得。在生產中可控制原生粒子的粒徑。在分散體中,分散劑連續單層吸附在炭黑聚集體的表面。因此,形成流體分散液所需的分散劑的量與表面積有關。在相同條件下,如果添加量相同,側比表面積越大,需要更多量的分散劑。
色素炭黑主要是在載體中處于一種均勻的膠體的分布狀態中,均勻的分布狀態能充分表現出炭黑的色相、黑度和遮蓋力。但分散過程中,受到許多因素的影響:
1、 炭黑本身的特性
2、 載體或分散介質的類型
3、 使用的分散設備類型。如果不能很好的分散,會出現:著色強度不穩,黑度降低,顆粒色澤不好; 或出現條紋;也可能由于制品表面的不均勻性,引起印刷問題,顏色包覆不良而導致耐磨性下降。所以如何分散好,在實際應用中至關重要。結構較高的炭黑通常比表面積相似、結構較低的炭黑容易分散。高結構中的聚集體由許多原生粒子組成,這些原生粒子聚成球團,并具有相當多的分支和鏈式結構。
因此,聚集體聚集效果較差,減弱了聚集體之間的吸引力。低結構色素炭黑更加緊密,允許聚集得更近,因此聚集體之間的吸引力較大,使得分散更加困難。不過,雖然分散較低結構的色素炭黑需要更多的能量,然而它們較高的密度使其更容易“濕潤”或混合,因為其所需排出的空氣較少。