颜填料粒子都具有自身的原始状态，我们称之为原级粒子（primary particles），在涂料生产过程中，在对颜填料等粉体进行分散和研磨时，我们也希望粉体能够达到原级粒子的粒径等级。实际生产当中颜填料在进行分散和研磨前，并不处于原级粒子的状态，而是处于聚集体（aggregates）状态，甚至是团块（agglomerates）状态，如图3—2所示。
图3—2 颗粒状态模型图
由图3—2可知，粉料从宏观上都是细微的粉末状态，但是粉末的自身结构以及微观形态有极大的差异，如粉末微粒有六面体状、球状、棒状和无定形状几种，另外还有类似银元的片状、无定形片状等。而每一种微粒的聚集形式都可以根据分散程度分为团块状、聚集体状、原级粒子状三种常规状态。
再如图3—3所示，颜填料的原级粒子的形态各异，其中大多数的颜填料的原级粒子为球形，对其进行分散和研磨之后呈现的状态犹如钛白粉分散于树脂中呈现出的球形状态，如图3—3（b）图所示。也有一些颜填料的原级粒子为片状、无定形状以及棒状，如图3—3（a）所示，该颜料就是片状结构的。但无论颜填料的原级粒子是何种形状，在涂料体系当中，都需要将颜填料通过研磨或分散将呈现为团块状的粉体均匀地分散成颜填料的原级粒子，才能最有效地展现颜填料粒子的功效，如为涂膜提供着色颜色、遮盖力等。其中颜填料的分散过程示意图如图3—4所示。
图3—3 颜填料粉体的粒子的模型图与实体电镜图
图3—4 微粒分散示意图
由图3—4可知，将团块状的粉体置于容器当中后，经过过程1（加入溶剂进行液化分散），此时团块状的粉体当中依旧为空气所填充；当团块粉体当中的固—气界面被溶剂润湿时，团块就开始变成了聚集体的状态，便是图示的过程2，该过程通常需要添加润湿剂，提高溶剂对粉体的润湿效率。(www.xing528.com)
当溶剂完全润湿粉体，且被溶剂润湿的聚集体受到足够大的剪切力后，便会分散开，成为均匀分散于溶剂当中的原级粒子，也就是过程3，该过程的核心就是要求对粉体施加足够大的剪切力。过程3是所有颜填料分散过程最为重要的环节，也是所有涂料企业在进行涂料生产过程中，花费极大精力关注的工序之一。因为颜填料的分散将直接决定最终涂膜性能是否能够达到预期理论设计的结果或实验室测试结果。
同时对于同一种颜填料，更高的剪切力也能更快更有效地将粉体分散到原级粒子的状态。不同的生产厂家对化学结构相同的颜料的加工过程和表面处理方法均有差异，因而在对化学结构相同的颜料进行分散时，也将出现极大的差异，如图3—5所示。
图3—5 不同种颜料（化学结构不同）在分散过程中相对着色力过程图
由图3—5可知，不同颜料要最终呈现相同着色力的分散过程存在极大的差别。该差别主要体现在三个方面，一是初始着色力，二是分散过程中着色力提高速率，三是达成最终着色的时间。如图3—5所示，初始着色力强的颜料，在经历分散过程中，以更快的速度提升颜料的相对着色力，体现在半数着色力所耗的分散时间t（1/2）i最短，着色力提升曲线斜率最高，达成最终着色力所耗时间也最短；初始着色力处于中间水平的颜料，半数着色力所耗的分散时间t（1/2）i处于中间水平，着色力提升曲线斜率也处于中间，达成最终着色力的时间也处于中间。
颜料经过不同的生产工艺、表面处理工艺以及储存运输过程，最终的分散难易程度有较大的区别。如图3—6所示，同种颜料但分散难易程度不同的分散过程有极大的差异，容易分散的颜料研磨7 min，就能够达到89%的着色强度，但研磨40 min后着色强度才达到100%（以易分散颜料最终着色力为100%计）。而难分散的颜料，在研磨10 min的着色力仅为66%，但是研磨30 min后，着色力达到了102%，当研磨达到40 min时，着色力达到了108%，该难分散颜料最终着色力达到114%。所以在涂料实际生产过程中，颜料的批次或者厂商的更换，都会直接影响颜料的分散难易以及最终颜料着色力，这会导致涂料生产过程中颜色着色力存在不可控的因素，容易造成涂料生产过程的颜色差异或遮盖力差异等问题。
图3—6 两种分散难度不同的同种颜料（化学结构相同）分散曲线对比图
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