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分散機分散超細粉研究4:分散劑分散

2020-6-8 11:37:06|EDITOR:

分散劑分散

分散劑是一類能夠促進顆粒分散穩定性,特別是懸浮液中顆粒分散穩定性的化學物質。分散劑分散是超細顆粒常用的分散方法之一。主要是通過分散劑吸附改變粒子的表面電荷分布,產生靜電排斥力和空間位阻排斥力來達到分散效果。任俊、盧壽慈[劇研究不同顆粒在水介質中的自然分散行為及分散劑對其分散作用的影響。結果表明在水介質中,分散劑對微細顆粒均有不同程度的分散作用。無機電解質分散劑主要通過提高顆粒表面電位絕對值和親水性實現分散的;而大分子物質主要通過產生位阻作用提高分散效果。

利用分散劑分散技術是目前研究比較活躍的領域。常用的水性體系分散劑主要有:

無機電解質分散劑。例如聚磷酸鈉、硅酸鈉、氫氧化鈉、檸檬酸鉉及蘇打等。此類分散劑的作用是一方面提高粒子表面電位的絕對值,從而產生強的


雙電層靜電斥力作用,另~方面聚合物吸附層還可以誘發很強的空間排斥作 用。同時,無機電解質也可増強顆粒表面對水的潤濕程度,從而有效的防止粉 體在水中的團聚無機分散劑在選礦中用得較多。例如,六偏磷酸鈉的分散 效果較好,但是應用于精細陶瓷制備過程中,無機分散劑的離子如NaL POZ 等會對陶瓷性能如導電率、介電常數等帶來不良影響,因此無機電解質分散劑的使用在一定領域內受到限制【羽。

高分子分散劑(超分散劑)。高分子分散劑是常用的調節粉體分散與團聚的化學藥劑。超分散劑的分散穩定機理除了改變粉體表面的電性質,増大靜電斥力外,主要還是通過增大高分子吸附層.厚度來增加空間位阻作用 【2丄因此得到致密的有一定強度和厚度的吸附膜是實現良好分散的前提高分子聚合物的吸附膜對顆粒的聚集狀態有非常明顯并且強烈的作用。這是因為它的膜厚往往可達數十納米,幾乎與雙電層的厚度相當。因此,它的作用在顆粒相距較遠時便開始顯現出來。高分子分散劑隨其特性的不同在水中,或在有機介質中均可使用。實際應用中高分子分散劑用量較大。常用的水溶性高聚物有聚丙烯酰胺系列、聚氧化乙烯系列及單寧、木質素等天然高分子。高分子分散劑兼具無機分散劑和表面活性劑的優點,而且對分散體系中的離子、pH值、溫度等敏感程度小,分散穩定效果好。張清岑等人[皿研究了超分散劑PSE加入前后pH值變化對超細Si。?分散穩定的影響,探討了分散劑濃度與超分散劑吸附量的關系。研究結果表明,當超分散劑質量濃度為1.6mg/L時最有利于&O2分散;超分散劑對于超細$。2的分散穩定主要受空間位阻支配,受pH值影響較小。

高分子分散劑還可根據不同體系的要求進行有針對性的人工合成,尤其是利用分子設計的方法設計有效的分散劑是未來研究超微分散劑的主流【列。張娜等人[旳設計合成了一種超分散劑ND302,研究它對超微CaCO3懸浮液的分散性和流變性的影響。結果表明,ND超分散劑與進口高效分散劑RA較,對超微CaCCh懸浮液的分散性能相似,懸浮漿液的流變性好,有利于超CaCO3質量的提高。

表面活性劑(有機小分子)。采用表面活性劑對超微粉體表面進行處理來消除硬團聚是目前最經濟和應用最廣泛的方法。表面活性劑包括陰離子型、陽離子型和非離子型。表面活性劑在水溶液中有兩種基本的物理化學作用:吸附并降低表面張力和膠團化作用。此類分散劑可以在粒子表面形成一層分子膜阻礙顆粒之間相互接觸,并且能降低表面張力,減少毛細管吸附力以及產生空間位阻效應,防止粒子附著于顆粒表面,使微粒間產生隔離作用

25];此外還可阻礙微粒對水的吸附,使微粒表面不能形成完整的水膜,顆粒間的“鹽橋”消失,從而抑制團聚世L

表面活性劑的分散作用主要表現在它對粉體表面潤濕性的調整【切。在顆粒表面潤濕性的調整中,表面活性劑的濃度至關重要[冽。研究表明表面活性劑對粉體的分散與團聚行為的作用都有一個轉折濃度,即隨表面活性劑濃度的增大,粉體的團聚行為增強,當達到轉折濃度時,粉體開始解聚,濃度進一步增大,懸浮體的分散性變好表面活性劑的缺點是其對分散體系中的離子、pH值、溫度等因素很敏感,分散穩定性弱,分散效果差。目前,多種表面活性劑的復配使用是實際應用和開發研究的方向。

分散劑對顆粒的分散性有重要調節作用。但是,對于同一種粉體物料,不同的分散介質需要用不同的分散劑;而且,分散劑的用量要適當,過少和過量都不能達到良好的分散,甚至可能使超微顆粒團聚.因此,使用分散劑 分散時,選用合適的分散劑是減弱粉體團聚的關鍵,對其用量必須加以控制。 梁建超,肖建中等人【綱通過分散劑對ZrO2料漿及陶瓷性能的影響研究認為每種分散劑都有最佳用量和最佳的pH值范圍,Dixon等[劉研究了陽離子型聚合物聚乙烯亞胺(PEI)Si。?水懸浮體系穩定性的影響,發現隨PEI濃度的增加,顆粒間因靜電作用而聚沉,繼續増加由于靜電作用的增大使顆粒重新分散。


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