顏料分散是涂料生產中的重要環(huán)節(jié)，是一個復雜且耗費成本的過程。可重復生產、高色強度、貯存穩(wěn)定是對顏料分散的基本要求，同時低能耗、低耗時也是現(xiàn)代工藝設計的重要要求。
顏料的分散和穩(wěn)定，對涂料的最終性能和貯存穩(wěn)定起著重要的作用。由于顏料和樹脂體系的多樣性，選擇合適的分散工藝是一項復雜的工作。傳統(tǒng)分散過程的影響因素可以歸結為三個變量：顏料、分散劑和分散設備。正確選擇這三個變量可以得到一個好的顏料分散體。
對應顏料潤濕的難易程度，把為分散而消耗的能量定義為分散能，也就是說對于難潤濕的顏料，只有分散設備能提供必要的分散能時，才能使它們完全展現(xiàn)其顏色和色強度。按照所提供分散能的高低，分散設備排序如下：攪拌機＜振蕩磨＜砂磨＜球磨＜三輥磨。在滿足顏料對分散能的要求的前提下，分散設備設計的趨勢是盡可能地提高產率，同時減小占地空間和降低能耗。 目前大批量涂料生產中應用最多的是砂磨機，分為立式和臥式。砂磨機的工作原理是利用高黏度泵，將預攪拌好的物料輸送入研磨缸，研磨缸內充滿研磨介質，可以是玻璃珠、氧化鋯珠、鋼珠等。通過葉片的高速旋轉，賦予研磨介質足夠的動能，對物料施加剪切力和沖擊力，實現(xiàn)對顏料的分散。其特點是效率高產量大，可連續(xù)生產，操作簡單。對于一些難潤濕的顏料，特別是小批量的生產，三輥磨是不錯的選擇。三輥磨通過水平的３根輥筒的表面相互擠壓及不同速度的摩擦而達到研磨效果。特別適用于高黏度的物料及砂磨機難循環(huán)的物料。除了這些常規(guī)的分散設備，在納米材料的分散中，常用到超聲分散機。在顏料預分散體的制備中，捏合機和雙輥機被廣泛適用。分散助劑的大量使用和不斷改進，推動了分散效率的大幅度提高。同時也推動了分散過程的基礎理論研究。分散劑從蓖麻油衍生物，到低相對分子質量的表面活性劑，現(xiàn)在被稱為傳統(tǒng)分散劑，發(fā)展到高相對分子質量的超分散劑。而且超分散劑的分子設計和合成技術也在不斷改進。近年來，通過可控游離基聚合技術，合成了具有更窄相對分子質量分布和更合理的分子鏈構造的新型分散劑，取得了非常好的分散效果。選擇一種合適的分散劑，不僅可以大大縮短研磨時間，提高研磨效率，還可以降低色漿黏度，提高色強度。
對顏料進行表面處理，以改善顏料的潤濕性能也是一個重要研究方向。如用偶聯(lián)劑對無機顏料進行表面處理，對有機顏料用超分散劑進行處理，用乳液聚合的方法，將顏料粒子裝進微膠囊中，都能大大提高顏料的潤濕分散性能。近幾年各大顏料供應商推出的顏料預分散體，稱為色片或者色砂，應該說是一個重大改進。油墨生產中的擠水顏料，也是對傳統(tǒng)分散方法的革命性進步。顏料預分散體和擠水顏料都可以在顏料濾餅的基礎上加工而成，減少了顏料干燥粉碎的過程，大大降低了能耗。在顏料使用過程中，避免了粉塵污染，提高了生產效率。還可以使得涂料、油墨產品的批次穩(wěn)定性大大提高。