、消泡剂、润湿剂、聚结剂、防诱剂和/或抗微生物 剂。液相+粘结剂被称作载剂。载剂还可包括非颜料物质，例如分散剂、润湿剂和缓冲剂。液 体涂料可为基于含水的或基于非含水的。如本文所用的，含水或水性液体涂料中的溶剂部 分（当最终涂料干燥或固化时蒸发的液体部分)包括至少90重量％的水，而且，在很多情况 下，溶剂体系是大于95重量％或大于99重量％的水。类似地，基于含水或水性液体涂料的全 部质量，含水或水性液体涂料可包括大于50重量％、大于80重量％、或大于90重量％的水。 含水分散体的介电常数典型高于非含水分散体，而且，在很多情况下，本文所述的分散体或 水性涂料的介电常数可大于50、大于60、或大于70且最高达水的介电常数(约80)。
[0023] 涂料中的颜料可向涂料(涂层)提供不透明性和色彩运两者且可改变其它性质例 如光泽、机械强度和耐久性。颜料还影响液体涂料性质，例如粘度。颜料(例如炭黑何难W 分散在液体(例如水）中，而且，高浓度的炭黑漆浆经常调漆W产生液体涂料。将炭黑直接分 散到最终调漆剂中的在先尝试需要太多的能力，导致破坏水性胶乳乳液。如果颜料例如炭 黑已经分散在漆浆中，则调漆成液体涂料典型地比由未经分散的炭黑粉末直接形成液体含 水涂料更为容易。漆浆可包括高浓度(例如25~58重量％ )的颜料例如炭黑，而液体涂料包 括低浓度(典型地0.5~3重量％ )的颜料。
[0024] 在涂料领域中，包括经改性和未经改性的炭黑的液体涂料经常通过如下制备:在 载体中，对炭黑进行珠磨W适当地分散炭黑。典型地，将炭黑与研磨介质、水、树脂、消泡剂、 聚结剂及其它任选的材料一起加入到Eiger磨机或其它介质磨机中W帮助促成稳定的分散 体。所述磨机可在W高的能量进行研磨的同时操作最高达数小时。典型地，需要超过100瓦 特的功率来产生200g的漆浆样品。在完成分散过程后，从漆浆过滤出研磨介质。漆浆可包含 大于30重量％的经处理的炭黑。通过用载剂(其可包括水性溶剂(水）、树脂、分散剂、润湿剂 W及可随着具体应用而改变的其它材料)稀释漆浆，漆浆分散体可被调漆W形成液体涂料。 尽管经高度处理的炭黑（大于10皿ol/m2)可提供稳定的含水分散体，但是，已经发现，经高 度处理的炭黑与一些树脂(例如丙締酸类树脂)的组合可导致具有差的遮盖性的涂层。
[0025] 本文所述的改性炭黑和液体涂料所具有的性质可消除对于高能球磨的需要。揽拌 或揽入过程不需要添加必须从所得的分散体过滤出来的玻璃珠或其它介质。可使用混合器 例如浆式混合器或高速混合器来进行揽拌。揽拌可需要比常规球磨少的能量，意味着分散 体或乳液不会被高能研磨工艺破坏。在很多实施方式中，对于200g样品，揽入改性炭黑颗粒 所需的功率小于100瓦特、小于70瓦特、小于50瓦特或小于40瓦特，而且，在运些功率水平 下，可在小于3小时、小于2小时、或小于1小时内获得稳定分散体。在一些实施方式中，混合 器的速度可限制为小于lOm/s、小于5m/s、小于3m/s、或小于或等于2m/s的混合叶片尖端速 度。揽拌无需像球磨那样提高分散体的溫度。例如，在一些实施方式中，揽拌过程将使液体 载剂的溫度升高小于l〇°C、小于5°C或小于rC。与此相反，研磨过程可使液体载剂的溫度升 高大于l〇°C，运可导致包括混合物凝胶化在内的许多问题。
[0026] 本文所述的改性炭黑颗粒可保持在含水体系中分散数月或数年。如本文所用的， 稳定的分散体是运样的分散体，其中，在1重量％炭黑加载量的分散体在升高的溫度(例如 52°C)下老化一周后，由该分散体制得的涂层在不诱钢上的遮盖能力不存在统计学上的显 著降低。如果分散体包含大于1重量％的改性炭黑(例如在漆浆的情形中），则使该分散体老 化并随后在包括相容性树脂的含水载剂中调漆至1重量％炭黑W测试在不诱钢上的遮盖能 力。当干燥时，涂层将包括约3重量％的炭黑。如本文所用的，"调漆"包括通过稀释漆浆而制 得的液体涂料W及直接通过将未经分散的颜料分散在液体载剂中而制得的液体涂料。
[0027] 在一组实施方式中，可将改性炭黑颜料直接揽拌到含水液体载剂中W产生稳定的 液体含水涂料，例如油漆或底涂。调漆产物可为具有例如1重量％、2重量％、3重量％或4重 量％的分散颜料含量的水性液体涂料。所述水性液体涂料可在不存在产生漆浆的中间步骤 的情况下产生。在一个实施方式中，包含1重量％~5重量％改性炭黑的液体涂料可由改性 炭黑直接制得而无需形成炭黑浓度大于10重量％的中间分散体(漆浆）。虽然涂料制造商先 前可能需要若干种不同的漆浆W确保与不同涂料配制物的相容性，但是，单一的干燥改性 炭黑可替代若干种漆浆，因为干燥的改性炭黑能够不含潜在的不相容组分例如不相容的树 月旨。干燥改性炭黑的运输成本可低于包含相等量的炭黑的漆浆，而且，干燥材料还可在更长 的时间段中稳定。除了干燥粉末形式W外，未经分散的改性炭黑还可W能够揽拌到液体载 剂中W形成液体涂料的替代性未分散形式(例如浆料或凝胶)来输送。
[0028] 在另一组实施方式中，使用本文所述的改性炭黑制造高加载量的漆浆。所述漆浆 可包括浓度大于30重量％、大于35重量％、或者大于或等于40重量％的改性炭黑且仍可实 现小于llOOcP、小于lOOOcP、小于800cP、小于700cP、小于650cP、小于600cP或小于560cP的 可用粘度(除非另有说明，否则在lOrpm下）。在一些实施方式中，漆浆可限于小于60重量％ 或小于5 0重量％的改性炭黑浓度。使用Bmokfield? DV-II+粘度计（Brookfield Engineering Laboratories,Middlebo;ro,ΜΑ)采用W下程序测量分散体粘度。
[0029] 在向该仪器供电后，打开冷却器并将溫度设定为25°C。然后，如由该仪器的显示器 所指示地采用自动调零方法将该仪器调零。通过按下"设定忍轴"功能直至所选忍轴（除非 另有指定，否则在此使用#3)高亮来选择忍轴。再次按下"设定忍轴"功能W输入选择。使用 待测试的分散体来部分地填充小样品杯。如果使用圆盘型的几何体(例如#3)，则将所述圆 盘置于分散体中并溫和地旋转W释放任何可能被捕集在所述圆盘下的空气。子弹形状的几 何体可直接连接至忍轴。然后，将样品杯置于该仪器上的夹套支架中，而且，如果尚未连接， 则将所述几何体梓紧到忍轴上。使用移液管，将所述样品杯填充至距离顶部约2.5mm，并且， 将速度设定为lOrpm。打开电动机并且使系统在lOrpm下平衡1分钟。在20rpm、50rpm和 10化pm下对此进行重复。在10化pm下平衡1分钟后，完成测试并关闭电动机。
[0030] 为了在液体含水涂料中达到具体的炭黑浓度，炭黑在漆浆中的较高的加载量允许 使用与较低炭黑浓度的漆浆相比较小量的漆浆。如果包括较高炭黑颜料加载量的漆浆稳定 的话，则可因此降低例如运输和储存的成本。在运些较高的浓度下，漆浆典型地变得太粘而 无法操作且可太粘而无法通过珠磨机。举例来说，为了通过Eiger磨机，除非使用大量的分 散剂，否则包括中等结构炭黑的漆浆典型地限于约25%的炭黑浓度。本文所述的改性炭黑 在较高的加载量下提供了较低的粘度。由于可将改性炭黑揽拌而非研磨到漆浆中，因此，在 生产过程中容许较高的粘度。例如，经约1.925ymol/m2的横胺酸处理的具有85.5mVg的STSA 表面积(在处理前的STSA)和25nm初级粒径的炭黑能够在小于2.4mg/平方米炭黑表面积(在 处理前的STSA)的分散剂浓度和40重量％的改性炭黑加载量下形成易于倾倒的漆浆。运允 许当与常规研磨产物（25%炭黑）相比时使制造等价液体涂料所需的漆浆体积减少约 28.5%。运还意味着液体涂料配制者能够更为细致地控制在最终液体涂料中的组分(例如 树脂和分散剂）的类型和浓度，因为较浓的漆浆(基于炭黑）向最终的含水液体涂料贡献了 较少量的运些材料。除了消除或减少所需研磨的量W外，能够显著地降低混合功率(速度）。 例如，本文所述的经处理的炭黑的一些实施方式可通过在小于lOm/s、小于5m/s、小于4m/s、 小于3m/s或者小于或等于2m/s的混合叶片尖端速度下进行混合而充分分散。相比之下，当 前所用的经改性和未经改性的炭黑颜料典型地通过在提高浓度的分散剂的存在下在大于 lOm/s的尖端速度下进行研磨和混合来制备。
[0031] 可使用若干种可测量的光学因子来评价包含颜料例如炭黑的涂层(涂料）。色彩可 通过测量黑度化*)、蓝色/黄色(b*)W及红色/绿色(a*)来Ξ维地表示。0的L*值可为完美的 黑色，而数值越高则越白。本文所述的液体涂料可固化成具有小于或等于5、小于或等于 4.5、小于或等于4、小于或等于3.5、或者小于或等于3的L*值的涂层。负的b*值指示蓝色底 色，而正的b*为黄色。本文所述的液体涂料可固化成具有小于或等于-0.2、小于或等于- 0.3、小于或等于-0.4、或者小于或等于-0.5的b*值的涂层。负的a*值指示较绿的色调，而正 的a*值指示较红的色调。运些值可在实验室中使用诸如化nter Lab Scan 6000的仪器来测 量。评价用于涂层中的炭黑的另一个重要因子是涂层的"遮盖能力"。更有利的涂层(涂料） 能够完全或基本上遮蔽或遮盖其上覆盖有所述涂层(涂料)的基材。本文所述的涂层(涂料） 的很多实施方式能够W非常薄的涂层遮蔽基材，且能够导致在0.0254mm的薄涂层下具有大 于或等于0.95、大于或等于0.97、大于或等于0.98、大于或等于0.99、或等于1的遮盖能力的 涂层。可使用具有一半黑色和一半白色的1^6116姑@油漆测试表或者BYK Opacity Chad# 2813来测量遮盖能力。涂层(涂料)的遮盖能力是白色区域上的光学密度与黑色区域上的光 学密度的比率。
[0032] 炭黑是本领域技术人员已知的且包括槽法炭黑、炉法炭黑、气黑和灯黑。可使用来 自多个供应商的炭黑。一些可商购获得的炭黑W商标艮ega||婚、B 1 a C k Pearls吸、Elftex?、Μ饼切rch⑥、Mogul?、S班eron?、掛erling"和 Vulcan"销售且 可得自Cabot Coloration(例如BlackPearls"? U〇〇、BlackPearls? l〇〇〇、BlackPearis@ 900、Blackpe鄉880、Blackpearls觸 800、B1过ckpe过rk够 700、Black Pearls^町 570、Black Pearls" L、El化X 1^8、Elftex" :;2〇vM瞧arch …1100、Monarch" 100()、Monarch、900、 Monar浊愈880、Monarch" 800、Monarch" 700、Mogul'、I.、Regal?330、及egal' iOO、 民egal" 6 6 0和Vulcani''。其它可商购获得的炭黑包括但不限于W商标 Raven@、Statexj.'、Furnex'叫日Neotex"销售的炭黑，可从Columbian 化emicals获得的 CD 和 HV系列，W 及可从 Orion Engineered Carbons 获得的 Coi.ax'K、Durax\ Ecorax'K 和 Pufex?产品。
[0033] 本文所述的炭黑可展现出特定范围的STSA。如本文所用的，改性炭黑的STSA是所 述炭黑在改性之前的STSA。在一些实施方式中，经改性的炭黑具有约lOmVg~约35(WVg、约 20m2/g~约30(WVg、或者约30m2/g~约150m2/g的STSA。在一个实施方式中，STSA为85.5m2/g 的炭黑提供了优异的结果。如果用于所需应用的期望的表面积不易于达到，则本领域技术 人员还应充分认识到，如果期望的话，可使改性炭黑经历尺寸减小或粉碎技术，例如球磨或 喷射研磨或超声处理，从而将颜料减小至较小的粒径。而且，改性炭黑可具有本领域已知的 各种各样的初级粒径。例如，炭黑可具有约5nm~约1 OOnm (包括约1 Onm~约80nm和15nm~约 5化m)的初级粒径。在一些实施方式中，炭黑可具有小于200、小于100或小于75皿的初级粒 径。此外