R1800-SH 炭黑專用超分散劑：潤滑性能為蠟的 28 倍、分散性能為蠟的 122 倍

R1800-SH 是锎锔專門為炭黑開發的超分散劑。它能把色素炭黑分散開，黑度不降反升，加工性能也有所提高。

這篇講三件事：它和蠟到底差在哪裡；3% 這個用量拐點是怎麼來的、為什麼過了就反著走；以及在炭黑廠與黑色色母廠分別該怎麼用。

三個數字先擺出來

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R1800-SH 相對於聚乙烯蠟，潤滑性能是蠟的 28 倍，分散性能是蠟的 122 倍。

機理剖切

炭黑作為無機顏料，在色母粒中有廣泛的使用。但在使用過程中，越細的顏料顆粒越易凝聚在一起，產生大顆粒，影響產品品質，因而不能直接使用，必須進行分散處理。顏料的分散過程可分為三部分：潤濕、細化（分散）、細化後的穩定化（包膜）。顏料表面處理就是顏料細化後穩定化的過程，在顏料粒子表面上沉積包覆單分子或者多分子的物質，包括界面活性劑、改質劑、顏料本身的衍生物等。

這段是手冊對「為什麼非做分散不可」的完整交代。它把分散拆成三段：潤濕、細化（分散）、細化後的穩定化（包膜）。R1800-SH 的作用落在第三段——在顏料粒子表面沉積包覆層，包覆層加上空間立體屏障，顆粒靠近時才能相互彈開。

R1800-SH 主要成份是矽與樹脂醚類聚合物，藍色膏狀物，微弱的豬油氣味，密度 0.860 g/cm³，黏度 1000–4000 mPa·s，閃點 287℃，胺值≦8 mgKOH/g，酸值≦6 mgKOH/g，分散度 III。不溶於水，常溫下溶於多數有機溶劑。

3% 這個拐點，是飽和點也是架橋點

橫軸 = 添加量 （%）；每一行 = 一個對象的響應檔位（實心段 = 該檔位的量值區間）；虛線 = 檔位間的躍遷路徑。

0246添加量 %1201–1%1242–2%1303–3%1284–4%1255–5%橫軸：添加量（%） · 同一量綱 % · 虛線為中值響應路徑

• 橫軸：添加量（%） · 同一量綱 % · 虛線為中值響應路徑

• 1201–1 %
• 1242–2 %
• 1303–3 %
• 1284–4 %
• … 共 5 項，全部數據見下表

圖表數據（源文照錄）

對象 / 條件	區間	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% 達到峰值 130。

同一組實驗裡測的薄膜光密值，走的是同一條曲線：用量增加，光密值上升，到 3% 時最大，達到 0.487；再往上加，光密值急劇下降。

這不是「加得越多越好」。3% 是錨固基團在炭黑表面吸附達到飽和的那一點。

低於 3% 時，炭黑表面的錨固位點還沒被佔滿，吸附的錨固基團隨用量增加而增加，包覆層越來越完整，光密值隨之上升。

超過 3% 時，多餘的 R1800-SH 分子之間相互作用，產生「架橋絮凝」——顏料粒子透過超分散劑溶化鏈的纏結產生絮凝，本來要把顆粒推開的力量，反而把幾顆顆粒綁成了一團。分散劑由拆散者變成了團聚者，光密值於是掉頭向下。

這個「先升後降」的形狀，正是超分散劑區別於普通潤滑劑的地方：普通潤滑劑並不以「錨固—飽和—架橋」這條路徑工作。

80℃ 與包膜層的開關

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R1800-SH 的分子結構分兩部分。錨固基團是 -COOH，這些極性基團透過離子鍵、氫鍵以及凡得瓦力等作用，緊緊地吸附於顏料表面，防止分散劑脫附；另一部分是溶化鏈（分散），直接決定分散後顏料在溶劑中的穩定性。

關鍵在於溶化鏈的行為是有溫度開關的：

• 低於 80℃，包覆層不會溶化，牢牢裹住炭黑顆粒，起隔離作用
• 高於 80℃，包覆層開始溶化，轉換成離子偶聯劑，提高炭黑與樹脂的相容性

溫度大於 70℃ 時表面處理效果最好。

還有一條容易被忽略的性質：色相會隨溫度改變而變深，但投入產品中使用時不影響顏色。

分散性：看得見的兩張顯微圖

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手冊給了兩張相差顯微鏡照片：

• A：3% R1800-SH 處理、PH = 6.2、80℃、乙醇 1:1 稀釋的炭黑
• B：未處理的炭黑

A 圖分散較為均勻，炭黑粒子較小；B 圖中炭黑粒子發生嚴重團聚。

同樣的定性判斷還有定量版本：分散性的表徵，定性的方法有相差顯微鏡或電子顯微鏡觀察拍照，定量的方法是測定粒徑分佈。

炭黑色漿中，顆粒表面富集電荷，很容易與 R1800-SH 的錨固基團（-COOH）相結合，在炭黑顆粒表面形成一層牢固的保護層；再透過溶化鏈（烴鏈）的空間立體屏障作用，使炭黑達到穩定分散的效果。兩個作用疊加，才是穩定分散。

在炭黑廠用，還是在色母廠用

這是兩種完全不同的加料位置。

炭黑廠：本品通常在炭黑濕法造粒時與其他助劑和炭黑一起混合造粒；乾法造粒則在破碎之前均勻加入炭黑裡，經過破碎的溫度才能達到其分散效果。如果是在炭黑廠做處理，手冊建議用醇類溶劑進行稀釋，目的是讓份量更均勻地分佈在炭黑粉體中。

色母廠：直接將本品與其他助劑同時加入高速攪拌機內攪拌，待溫度達到 100℃ 左右時加入樹脂，樹脂和炭黑攪拌均勻後放出造粒。

作用是降低炭黑吸油值，提高炭黑的分散性能、流動性能、內外潤滑性能，增強著色率與相容性能。

黑色母粒的實驗配方可以直接照抄：

製程路線是：高速攪拌 → 造粒 → 擠出吹膜 → 遮蓋力 → 黑度。

這個配方裡 R1800-SH 的 1 g 對應 50 g 炭黑，也就是相對於炭黑 2%；相對於整份母粒（50+1+10+39 = 100 g）則是 1%。

而前面講的 3%，是對顏料做表面處理時的處理比例——那一組 1%–5% 的實驗，把炭黑當粉體單獨處理，用量是相對於炭黑計算的。

兩個數分母相同，但場景不同：一個是「把炭黑粉體單獨處理到位」的比例，一個是「混進樹脂做母粒時」的投料比例。不能直接互相換算。

塑膠製品裡的最終添加量

手冊給的下游口徑是：塑膠最終產品的 0.5%—1%。

包裝 20 kg/PE 塑膠桶裝，儲存於陰涼乾燥處、防潮。

用之前要確認的兩件事

第一，R1800-SH 不溶於水。 水性體系（水性塗料、水性油墨、水性色漿）不適合直接使用本品，建議改用其他型號。

第二，炭黑牌號不同，拐點會移動。 手冊這組 3% 的數據，實驗原料是雲南眾一的色素炭黑 ZY-1，配方裡用的是 DK2028P。具體到自己的炭黑牌號，比表面積不一樣，飽和點就不一樣——手冊也寫明，使用量與顏料的比表面積有關。3% 是起點，不是終點。

常見問題

問：加到 5% 會不會更黑？ 答：不會。實測 5% 的黑度是 125，比 3% 的 130 更低。越過 3% 後架橋絮凝接手，光密值急劇下降。

問：小於 80℃ 用會怎樣？ 答：包覆層不溶化，牢牢裹住炭黑顆粒起隔離作用，分散能成立；但轉不成離子偶聯劑，與樹脂的相容性提不上去。

問：黑色母粒配方裡的 1 g 和 3% 是同一個比例嗎？ 答：不是。1 g 對應 50 g 炭黑，是相對於炭黑 2%、相對於整份母粒 1%；3% 是把炭黑粉體單獨做表面處理時的比例。兩個場景不能直接換算。

問：水性色漿能直接用嗎？ 答：不能。R1800-SH 不溶於水，常溫下只溶於多數有機溶劑；水性體系建議改用其他型號。

問：手冊概述段寫用量 1%，結論段寫 3% 最好，以哪個為準？ 答：兩條都在手冊裡。1% 是概述段記錄的處理條件，3% 是黑度與光密值實測的峰值點。找自己體系的用量，以實測曲線為準。

一句話