一、引言

助剂的使用效果不仅取决于产品本身的性能，还与添加工艺、分散工艺和使用条件密切相关。相同的助剂在不同的添加工艺、分散设备和工艺参数下，可能产生截然不同的效果。本文从工艺优化的角度，系统梳理分散剂和消泡剂在涂料、油墨和色浆生产中的添加工艺、分散参数和选型方法。

东莞市蒂森新材料有限公司在长期的色浆生产和助剂应用中，积累了丰富的工艺优化经验。本文结合实际生产数据，提供可量化的工艺参数和选型矩阵，帮助客户快速找到最优的助剂使用方案。

图1 化工助剂产品检测实验室，粘度和细度检测是助剂选型的关键评价手段

二、技术特点与机理

助剂的工艺优化涉及三个核心环节：（1）添加方式——分散剂应在研磨前与颜料、溶剂一起加入，确保分散剂在颜料表面充分吸附；消泡剂应在研磨后或调漆阶段加入，避免高速剪切破坏其结构；（2）分散参数——研磨设备的线速度、研磨介质的填充率和物料温度直接影响分散效率；（3）选型匹配——根据颜料类型、体系极性和施工方式选择合适的助剂。

三、应用案例1：分散剂添加工艺优化

分散剂的添加方式对分散效果有显著影响。实验表明，将分散剂先溶于溶剂中搅拌5min（500rpm），再加入颜料预分散10min（1000rpm），最后进入砂磨机研磨，比直接将所有原料混合后研磨的效率提高约25%。

推荐工艺：先将F20或0913分散剂溶于溶剂/水中，搅拌5min（500rpm），然后分2–3次加入颜料，每次加入后预分散5min（1000rpm），最后进入砂磨机研磨。该工艺可使分散剂在颜料表面形成均匀的吸附层，提高研磨效率和储存稳定性。

四、应用案例2：砂磨机分散工艺参数优化

砂磨机是色浆和油墨生产中最常用的分散设备，其工艺参数对分散效率和能耗有决定性影响。以卧式砂磨机（容积50L）为例，优化后的工艺参数如下：

采用优化参数后，炭黑色浆（颜料20%、F20 8%）的研磨时间从3h缩短至1.5h，细度从7.5μm降至≤5μm，单位产量能耗降低约35%。

图2 高速分散机搅拌叶片，预分散阶段的转速和时间是工艺优化的关键参数

五、应用案例3：消泡剂使用工艺优化

消泡剂的使用效果与添加方式和添加时机密切相关。DS-6800有机硅消泡剂的最佳使用工艺如下：

（1）添加时机：研磨阶段后期或调漆阶段加入，避免在高速分散（>1500rpm）初期加入，因为强剪切会破坏消泡剂的乳化结构。

（2）添加方式：建议用溶剂或水按1:1稀释后缓慢加入，搅拌速度控制在300–500rpm，搅拌时间5–10min。直接加入高粘度体系可能导致分散不均，出现油斑。

（3）分次添加：对于易起泡体系，可分两次添加——研磨结束前10min加入总量的60%，调漆结束前加入剩余40%。

六、关键选型参数与使用建议

6.1 分散剂选型矩阵

6.2 工艺参数速查表

七、结论

助剂的工艺优化应从添加方式、分散参数和选型匹配三个维度系统推进。采用"分散剂先溶+分次加颜料+优化砂磨参数"的工艺，可使研磨效率提高25%–35%，细度降低30%–50%，热储稳定性显著改善。

八、FAQ

Q1：分散剂添加量如何确定？

建议通过梯度试验确定：按颜料量的5%、10%、15%、20%、25%五个梯度制备色浆，检测细度、粘度和热储稳定性。以达到目标细度且热储粘度变化率最小的最低添加量为最佳添加量。炭黑等难分散颜料通常需要15%–30%，钛白粉等易分散颜料仅需1%–5%。

Q2：研磨温度过高会有什么影响？

研磨温度超过60℃可能导致：（1）分散剂从颜料表面脱附，引起絮凝返粗；（2）树脂降解，影响漆膜性能；（3）溶剂挥发，改变配方比例。建议通过冷却系统控制出料温度≤45℃，必要时降低物料流量或线速度。

Q3：消泡剂加入后出现油斑怎么办？

油斑通常是消泡剂分散不均或过量导致的。解决方法：（1）将消泡剂用溶剂或水按1:1稀释后缓慢加入；（2）降低添加量，从0.1%开始逐步增加；（3）提高搅拌速度至500rpm并延长搅拌时间至10min；（4）更换相容性更好的消泡剂型号。

Q4：如何判断色浆的分散稳定性？

常用方法：（1）热储试验——50℃存放15–30天，检测粘度变化率（<15%为合格）和细度变化（<2μm为合格）；（2）冷热循环——-5℃>

Q5：不同批次颜料需要调整分散剂用量吗？

需要。不同批次颜料的比表面积、表面处理和吸油量可能有差异，建议每批颜料到货后进行小试，根据细度和粘度结果微调分散剂用量（通常±10%–20%）。建立颜料来料检验标准（GB/T 5211.15-2014吸油量、GB/T 1717-1986颜料细度）可有效减少批次波动。

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