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分散劑是一種添加于粒度測量介質中的物質,它可以改善顆粒表面與介質之間的親和性,使顆粒在介質中達到易浸潤且分散的狀態(tài);或者可以產生空間位阻,使顆粒表面形成完全覆蓋層,從而防止顆粒間團聚。常見的無機分散劑有六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉等;有機小分子分散劑,如各種表面活性劑(包括清潔劑);聚合物分散劑,如聚丙烯酸鈉鹽、聚乙烯醇等。
分散劑的作用主要有兩個方面:一是加速“團?!钡慕饩鬯俣龋s短分散時間;二是延緩團粒重新團聚,使團粒在較長時間內分散。
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除潤濕作用外,分散劑的活性基團一端可以吸附在被粉碎的顏料表面,另一端用溶劑化的方法進入漆基,形成吸附層(吸附基越多,鏈節(jié)越長,吸附層越厚),產生電荷斥力(水性涂料)或熵斥力(溶劑型涂料),使顏料顆粒在漆基上長期分散,避免再次絮凝,從而保證了制色涂料體系的貯存穩(wěn)定性。初步估計,世界上有一千種物質具有分散作用,按結構劃分,分散劑有七種主要類型:陰離子型濕潤分散劑其主要成分是非極性帶負電親油的碳氫鏈部分和極性親水基。
分散劑是一種表面活性劑,它可以使固體顆粒的表面快速濕潤,并使固體顆粒之間的能量壘上升到足夠高??捎糜谌玖?,顏料,水泥,造紙,陶瓷等工業(yè)中。
分散劑的種類很多,根據分散介質的不同,可以把分散劑分為水性介質用分散劑和非水性介質用分散劑,前者又包括陰離子型、非離子型等。分散劑中有一種大分子分散劑叫做超分散劑,它是為了解決有機介質中顏料微粒的分散性而研制的。
分散劑效果
分散劑可以降低天然橡膠和合成橡膠的粘度,具體表現(xiàn)為門尼粘度值下降,改善了膠料的流動性,降低了混合時間和能量消耗,加速了填料碳黑的分散。
分散劑在國內應用時間不長,主要是應用于輪胎橡膠,在其他領域的應用尚待開發(fā)。目前國內分散劑產品正逐步發(fā)展,現(xiàn)有產品在性能上接近國外品牌,而且價格也有優(yōu)勢。分散劑在輪胎橡膠中的作用,主要是降低煉膠的門尼粘度,使粉料分散均勻,提高各種膠料之間的親和力,使膠料的加工性能得到提高,各批次之間的質量比較穩(wěn)定,產品的外觀質量和截面質量得到提高。
超分散劑的分子結構分為兩個部分:一部分是固定的基團,常見的有R2N,R3N , COOH,COO-,SO3H,SO2-,PO42-,多元胺,多元醇及聚醚等,它們通過離子鍵,共價鍵,氫鍵和范德華力等相互作用,能緊緊吸附在固體顆粒的表面,防止超分散劑脫附;另一部分是溶劑化的鏈,常見的有聚酯,聚醚,聚烯烴和聚丙烯酸酯等,按極性大小可分為三類:低極性聚烯烴鏈,中極性聚酯鏈和聚丙烯酸酯鏈等;強極性聚醚鏈等。極性匹配的分散介質中,溶解鏈和分散介質具有很好的相容性,采用相對伸展的構象,在固體顆粒表面形成較厚的保護層。
超分散劑的作用機理包括兩個方面:錨固機理和溶劑化機理。
拋錨機構
②對于具有強極性面的無機粒子,如鈦白、鐵氧體、鉛鉻酸鹽等,超分散劑僅需一個錨固基,這種錨固基可以與顆粒表面的強極性基團結合,形成“單點錨固”。
B對于弱極性面上的有機粒子,例如有機顏料和部分無機顏料,通常是使用多個錨固基的超分散劑,這種錨固基可以通過偶極力作用在粒子表面形成“多點錨固”。