R1800-SH 炭黑专用超分散剂：3% 拐点与黑度实测

R1800-SH 是锎锔专门为炭黑做的超分散剂。它能把色素炭黑分散开，黑度不降反升，加工性能也有所提高。

这篇讲三件事：它和蜡到底差在哪；3% 这个用量拐点是怎么来的、为什么过了就反着走；以及在炭黑厂和黑色色母厂分别该怎么用。

三个数字先摆出来

条长 ∝ 倍数值（单位 ×）；虚线 = 基准线（蜡 = 1×），比值越大条越长。

图 · R1800-SH 相对蜡的倍数050100150倍蜡 = 1× = 1×R1800-SH …28×R1800-SH …122×纵轴＝性能口径；横轴＝相对基准的倍数。倍数口径照录源文，不做换算；本图为 R1800-SH 那一页原文的逐字数值。两篇文章若出现完全相同的数值，是同一页源文被两处引用（非复制）

• 图 · R1800-SH 相对蜡的倍数
• 蜡 = 1× = 1×
• R1800-SH …
• R1800-SH …
• 纵轴＝性能口径；横轴＝相对基准的倍数。倍数口径照录源文，不做换算；
• 本图为 R1800-SH 那一页原文的逐字数值。
• 两篇文章若出现完全相同的数值，是同一页源文被两处引用（非复制）

• R1800-SH · 润滑性能28 ×
• R1800-SH · 分散性能122 ×

图表数据（源文照录）

对象	倍数
R1800-SH · 润滑性能	28×
R1800-SH · 分散性能	122×

产品资料原文刻度 0–122 ×

1

2

R1800-SH 相对聚乙烯蜡，润滑性能是蜡的 28 倍，分散性能是蜡的 122 倍。

机理剖切

炭黑作为无机颜料在色母粒中有广泛的使用。但在使用过程中，越细的颜料颗粒越易凝聚在一起，产生大颗粒，影响产品质量，因而不能直接使用，必须进行分散处理。颜料的分散过程可分为三部分：润湿、细化（分散）细化后的稳定化（包膜）。颜料表面处理就是颜料细化后稳定化的过程，在颜料粒子表面上沉积包覆单分子或者多分子的物质，包括表面活性剂、改性剂、颜料本身的衍生物等。

这段是手册对「为什么非做分散不可」的完整交代。它把分散拆成三段：润湿、细化（分散）、细化后的稳定化（包膜）。R1800-SH 的作用落在第三段——在颜料粒子表面沉积包覆层，包覆层加上空间立体屏障，颗粒靠近时才能相互弹开。

R1800-SH 主要成份是硅与树脂醚类聚合物，蓝色膏状物，微弱的猪油气味，密度 0.860 g/cm³，粘度 1000–4000 mPa·s，闪点 287℃，胺值≦8 mgKOH/g，酸值≦6 mgKOH/g，分散度 III。不溶于水，常温下溶于多数有机溶剂。

3% 这个拐点，是饱和点也是架桥点

横轴 = 添加量 （%）；每一行 = 一个对象的响应档位（实心段 = 该档位的量值区间）；虚线 = 档位间的跃迁路径。

0246添加量 %1201–1%1242–2%1303–3%1284–4%1255–5%横轴：添加量（%） · 同一量纲 % · 虚线为中值响应路径

• 横轴：添加量（%） · 同一量纲 % · 虚线为中值响应路径

• 1201–1 %
• 1242–2 %
• 1303–3 %
• 1284–4 %
• … 共 5 项，全部数据见下表

图表数据（源文照录）

对象 / 条件	区间	中值
120	1–1 %	1 %
124	2–2 %	2 %
130	3–3 %	3 %
128	4–4 %	4 %
125	5–5 %	5 %

源文刻度 0–6.8 %

黑度在 3% 达到峰值 130。

同一组实验里测的薄膜光密值，走的是同一条曲线：用量增加，光密值上升，到 3% 时最大，达到 0.487；再往上加，光密值急剧下降。

这不是"加得越多越好"。3% 是锚固基团在炭黑表面吸附达到饱和的那一点。

低于 3% 时，炭黑表面的锚固位点还没被占满，吸附的锚固基团随用量增加而增加，包覆层越来越完整，光密值随之上升。

超过 3% 时，多余的 R1800-SH 分子之间相互作用，产生"架桥絮凝"——颜料粒子通过超分散剂溶化链的缠结产生絮凝，本来要把颗粒推开的力量，反而把几颗颗粒绑成了一团。分散剂由拆散者变成了团聚者，光密值于是掉头向下。

这个"先升后降"的形状，正是超分散剂区别于普通润滑剂的地方：普通润滑剂并不以"锚固—饱和—架桥"这条路径工作。

80℃ 与包膜层的开关

3

R1800-SH 的分子结构分两部分。锚固基团是 -COOH，这些极性基团通过离子键、氢键以及范德华力等作用，紧紧地吸附于颜料表面，防止分散剂解析；另一部分是溶化链（分散），直接决定分散后颜料在溶剂中的稳定性。

关键在于溶化链的行为是有温度开关的：

• 低于 80℃，包覆层不会溶化，牢牢裹住炭黑颗粒，起隔离作用
• 高于 80℃，包覆层开始溶化，转换成离子偶联剂，提高炭黑与树脂的相容性

温度大于70℃时表面处理效果最好。

还有一条容易被忽略的性质：色相会随温度改变而变深，但投入产品中使用时不影响颜色。

分散性：看得见的两张显微图

4

手册给了两张相差显微镜照片：

• A：3% R1800-SH 处理、PH = 6.2、80℃、乙醇 1:1 稀释的炭黑
• B：未处理的炭黑

A 图分散较为均匀，炭黑粒子较小；B 图中炭黑粒子发生严重团聚。

同样的定性判断还有定量版本：分散性的表征，定性的方法有相差显微镜或电子显微镜观察拍照，定量的方法是测定粒度分布。

炭黑色浆中，颗粒表面富集电荷，很容易与 R1800-SH 的锚固基团（-COOH）相结合，在炭黑颗粒表面形成一层牢固的保护层；再通过溶化链（烃链）的空间立体屏障作用，使炭黑达到稳定分散的效果。两个作用叠加，才是稳定分散。

在炭黑厂用，还是在色母厂用

这是两种完全不同的加料位置。

炭黑厂：本品通常在炭黑湿法造粒时同其它助剂与炭黑一起混合造粒；干法造粒则在破碎之前均匀加入炭黑里，经过破碎的温度才能达到其分散效果。如果是在炭黑厂做处理，手册建议用醇类溶剂进行稀释，目的是让份量更均匀地分布在炭黑粉体中。

色母厂：直接将本品与其它助剂同时加入高速搅拌机内搅拌，待温度达到 100℃ 左右时加入树脂，树脂和炭黑搅拌均匀后放出造粒。

作用是降低炭黑吸油值，提高炭黑的分散性能、流动性能、内外润滑性能，增强着色率和相容性能。

黑色母粒的实验配方可以直接照抄：

工艺流程是：高速搅拌 → 造粒 → 挤出吹膜 → 遮盖力 → 黑度。

这个配方里 R1800-SH 的 1 g 对应 50 g 炭黑，也就是相对炭黑 2%；相对整份母粒（50+1+10+39 = 100 g）则是 1%。

而前面讲的 3%，是对颜料做表面处理时的处理比例——那一组 1%–5% 的实验，把炭黑当粉体单独处理，用量是相对炭黑算的。

两个数分母相同，但场景不同：一个是"把炭黑粉体单独处理到位"的比例，一个是"混进树脂做母粒时"的投料比例。不能直接互相换算。

塑料制品里的最终添加量

手册给的下游口径是：塑料最终产品的 0.5%—1%。

包装 20 kg/PE 塑料桶装，储存于阴凉干燥处、防潮。

用之前要确认的两件事

第一，R1800-SH 不溶于水。 水性体系（水性涂料、水性油墨、水性色浆）不适合直接使用本品，建议改用其它型号。

第二，炭黑牌号不同，拐点会移动。 手册这组 3% 的数据，实验原料是云南众一的色素炭黑 ZY-1，配方里用的是 DK2028P。具体到自己的炭黑牌号，比表面积不一样，饱和点就不一样——手册也写明，使用量与颜料的比表面积有关。3% 是起点，不是终点。

常见问题

问：加到 5% 会不会更黑？ 答：不会。实测 5% 的黑度是 125，比 3% 的 130 更低。越过 3% 后架桥絮凝接手，光密值急剧下降。

问：小于 80℃ 用会怎样？ 答：包覆层不溶化，牢牢裹住炭黑颗粒起隔离作用，分散能成立；但转不成离子偶联剂，与树脂的相容性提不上去。

问：黑色母粒配方里的 1 g 和 3% 是同一个比例吗？ 答：不是。1 g 对应 50 g 炭黑，是相对炭黑 2%、相对整份母粒 1%；3% 是把炭黑粉体单独做表面处理时的比例。两个场景不能直接换算。

问：水性色浆能直接用吗？ 答：不能。R1800-SH 不溶于水，常温下只溶于多数有机溶剂；水性体系建议改用其它型号。

一句话