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在涂料生產(chǎn)過程中,顏料分散是一個(gè)很主要的生產(chǎn)環(huán)節(jié),直接關(guān)系到涂料的儲(chǔ)存,施工,外觀以及漆膜的性能等,所以合理地選擇分散劑就是一個(gè)很重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。但涂料漿體分散的好壞和涂料配方的制定以及原料的選擇有關(guān)系,還和生產(chǎn)涂料時(shí)添加的的分散劑有關(guān)系,涂料中的分散劑又?jǐn)?shù)六偏磷酸鈉的用途更廣,
作用更大。 涂料中由于水玻璃及其他一些堿性物質(zhì)的加入,制得了PH值在10-10.5的堿性環(huán)境,即涂料中OH-離子濃度大,反應(yīng)向右進(jìn)行,有助于H3PO4的進(jìn)一步分解,也促進(jìn)六偏磷酸鈉向正磷酸鹽的轉(zhuǎn)化。而且此時(shí)的磷酸鹽將進(jìn)行多個(gè)磷酸功能團(tuán)的縮合,尤其在高溫下六偏磷酸鈉的分子團(tuán)將縮用,縮合之后的分子團(tuán)與涂料中立體網(wǎng)狀的膨潤土分子團(tuán)相結(jié)合,有效地起到了粘結(jié)的作用。 隨著六偏磷酸鈉含量的升高,對(duì)涂刷性的影響更明顯。六偏磷酸鈉量在2%時(shí)涂料較稀,流動(dòng)性很好但是流淌嚴(yán)重,涂料涂刷之后有明顯的流痕,效果較差
,當(dāng)涂料中六偏磷酸鈉的含量上升到6%左右時(shí),可以飽蘸涂料,刷動(dòng)輕快,平滑,而且涂刷后涂料經(jīng)一段時(shí)間自動(dòng)流平不留痕跡,同時(shí)粘度恢復(fù),此含量的涂料的滴淌性很低且涂刷后的涂料在重力作用下能保持固有的外形,達(dá)到與滴淌性互相平衡的程度。 六偏磷酸鈉對(duì)顏料具有很好的分散作用,讓顏料粒子的表面能增加,具有相互聚集的趨勢(shì)。顏料在涂料的分散體系中,主要通過電荷穩(wěn)定和立體保護(hù)兩種作用機(jī)理達(dá)到穩(wěn)定。比較常用的就是加入一些表面活性劑或無機(jī)分散劑,由于六偏磷酸鈉的水溶液呈堿性,對(duì)分散介質(zhì)的分散作用更強(qiáng),顏料顏色的鮮亮度、透光性、防霉、分散均勻、附著力等都可以添加六偏磷酸鈉實(shí)現(xiàn)。
防止海藻酸鈉遇鈣質(zhì)析出沉淀海藻酸鈉漿是活性染料適用的漿料,但是要注意防止海藻酸鈉在制造時(shí)滲入硬水中的鈣質(zhì)而生成海藻酸鈣。1.海藻酸鈣(-COO)2Ca沉淀物使海藻酸鈉結(jié)構(gòu)式中的羧基離子-COO-喪失了陰荷性的電荷,
不但對(duì)帶陰荷性的活性染料沒有排斥作用,并且使海藻酸鈉結(jié)構(gòu)式中的次羥基=CHOH有可能與某些活性染料發(fā)生鍵合而產(chǎn)生色點(diǎn),并使印花糊料不易洗盡而產(chǎn)生沾色。這樣既損壞了色漿的性能,同時(shí)亦影響染色牢度。2. 因此必須加入六偏磷酸鈉以防止生成海藻酸鈣。在正常狀態(tài)下,用量達(dá)5~10克/升已足夠,在特殊情況下可增加到15~20克/升,它既可在調(diào)制印花漿時(shí)加入,也可以在調(diào)制原糊時(shí)加入。
(三)作煮練助劑:錦綸絞絲(聚酰胺纖維)在染色前處理用肥皂、純堿煮練時(shí),加用六偏磷酸鈉(約占紋絲重量的0.3%左右)能使肥皂不致被硬水消耗,提高煮練效果(四)處理循環(huán)用水:在循環(huán)用水里,由于加入六偏磷酸鈉,減少了硬度,就不易產(chǎn)生碳酸鈣沉淀物,避免了阻塞水管。用量約為百萬分之二即可。(五)處理鍋爐用水:爐內(nèi)處理硬水也可用六偏磷酸鈉,不但可避免產(chǎn)生鍋垢,也可使已生成的鍋垢再溶解,但價(jià)格比磷酸三鈉較高。(六)作合成洗滌劑的配料:六偏磷酸鈉是合成洗滌劑(如磺酸鈉、苯磺酸鈉)中重要的配料,因?yàn)樗泻芎玫能浰芰椭茨芰Α?
由上述分析可知,隨著六偏磷酸鈉摻入量的增加,顆粒之間的靜電排斥力增大,流動(dòng)性提高,因此物料澆注時(shí)更加密實(shí),烘干后體積密度增加,顯氣孔率降低;但六偏磷酸鈉過量又會(huì)導(dǎo)致顆粒之間靜電排斥力減小,流動(dòng)性降低,物料澆注時(shí)更加疏松,烘干后體積密度減小,顯氣孔率增加。
圖2? 110℃干燥后試樣的體積密度和顯氣孔率隨六偏磷酸鈉摻入量的變化曲線對(duì)比圖2和圖3可知:1450℃燒成后試樣體積密度和顯氣孔率的變化趨勢(shì)與110℃干燥后的幾乎類似,但是達(dá)到體積密度和小顯氣孔率時(shí)的六偏磷酸鈉摻入量增至0.15%;并且1450℃燒成后試樣的體積密度更小,顯氣孔率更大。圖3 1450℃燒成后試樣的體積密度和顯氣孔率隨六偏磷酸鈉摻入量的變化曲線由圖4可以看出,在1450℃燒成后,
六偏磷酸鈉摻入量為0.10%試樣的斷面存在大量氣孔,并且氣孔分布均勻,結(jié)構(gòu)相對(duì)疏松,骨料與基質(zhì)結(jié)合較好。圖4 六偏磷酸鈉摻入量為0.10%時(shí)試樣在1450℃燒成后的SEM形貌在1450℃下燒成時(shí),試樣中大量結(jié)晶水逸出,在原來水分子位置留下空隙,氣孔率增加;而且,在1450℃下會(huì)產(chǎn)生液相基質(zhì),這些液相基質(zhì)填充于微小氣孔之間,使得骨料與基質(zhì)之間的結(jié)合變好,因此體積密度增大。結(jié)合較好的骨料和基質(zhì)有助于改善材料的抗侵蝕能力和強(qiáng)度。2.3 六偏磷酸鈉摻入量對(duì)力學(xué)性能的影響由圖5可知:試樣的耐壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度均隨六偏磷酸鈉摻入量的增加呈現(xiàn)先增大后減小的變化規(guī)律,與其體積密度的變化規(guī)律相似。
試樣的線膨脹系數(shù)不宜過大,過大時(shí)試樣受到熱沖擊產(chǎn)生的熱應(yīng)力也較大,這會(huì)縮短其使用壽命。由圖7(b)可知:不同六偏磷酸鈉摻入量下試樣的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高均先迅速降低,這應(yīng)與試樣中顯氣孔率增加以及水分的排出有關(guān);當(dāng)溫度升至350℃及以上時(shí)試樣的導(dǎo)熱系數(shù)略有下降但下降幅度很小。
原因在于試樣中的結(jié)晶水逸出導(dǎo)致孔隙增加,平均導(dǎo)熱系數(shù)降低。當(dāng)溫度低于1150℃時(shí),隨著六偏磷酸鈉摻入量的增加,試樣的導(dǎo)熱系數(shù)先增后降,與體積密度的變化規(guī)律類似,這應(yīng)與試樣內(nèi)顯氣孔率的變化有關(guān);溫度高于1150℃以后,隨著六偏磷酸鈉摻入量增加,導(dǎo)熱系數(shù)的變化沒有規(guī)律,這可能與液相基質(zhì)的形成以及水化產(chǎn)物的重度燒結(jié)有關(guān)。圖7? 1450℃燒成后不同六偏磷酸鈉摻入量下試樣的線膨脹系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)隨測(cè)試溫度的變化曲線結(jié) 論(1)在110℃干燥和1450℃燒成后,鐵溝澆注料的體積密度隨著六偏磷酸鈉摻入量的增加先增加后減小,
顯氣孔率則先減小后增加。其中:110℃干燥后,六偏磷酸鈉摻入量為0.10%試樣的體積密度,顯氣孔率小;1450℃燒成后,六偏磷酸鈉摻入量為0.15%時(shí)的體積密度,顯氣孔率小。(2)在110℃干燥和1450℃燒成后,鐵溝澆注料的耐壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度隨著六偏磷酸鈉摻入量的增加先增加后減小,與其體積密度的變化規(guī)律類似。(3)1450℃燒成后,六偏磷酸鈉摻入量為0.10%,0.15%試樣的線膨脹系數(shù)隨測(cè)試溫度的升高先迅速降低后緩慢增加,較低摻入量下試樣的線膨脹系數(shù)較大;當(dāng)測(cè)試溫度低于1150℃時(shí),隨著六偏磷酸鈉摻入量的增加,試樣的導(dǎo)熱系數(shù)先增后降。(4)綜合考慮致密性、力學(xué)性能和熱力學(xué)性能要求,六偏磷酸鈉的摻入量為0.10%--0.15%,在該摻入量下,鐵溝澆注料的致密性好,強(qiáng)度高,導(dǎo)熱性能優(yōu)良。