超分散劑的原理及應(yīng)用.doc

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1、超分散劑的原理及應(yīng)用??傳統(tǒng)的分散劑（表面活性劑）的分子結(jié)構(gòu)含有兩個在溶解性和極性上相對的基團(tuán)，其中一個是較短的極性基，稱為親水基，其分子結(jié)構(gòu)特點使其很容易定向排列在物質(zhì)表面或兩相界面上，降低界面張力，對水性分散體系有很好的分散效果。但其分子結(jié)構(gòu)存在某些局限性：親水基團(tuán)在極性較低或非極性的顆粒表面結(jié)合不牢靠，易解吸而導(dǎo)致分散后離子的重新絮凝；親油基團(tuán)不具備足夠的碳鏈長度（一般不超過18個碳原子），不能在非水性分散體系中產(chǎn)生足夠多的空間位阻效應(yīng)起到穩(wěn)定作用。為了克服傳統(tǒng)分散劑在非水分散體系中的局限性，廣州

2、源泰開發(fā)了一類新型的超分散劑YY502及YY-5023，對非水體系有獨特的分散效果，它的主要特點是：快速充分地潤濕顆粒，縮短達(dá)到合格顆粒細(xì)度的研磨時間；可大幅度提高研磨基料中的固體顆粒含量，節(jié)省加工設(shè)備與加工能耗；分散均勻，穩(wěn)定性好，從而使分散體系的最終使用性能顯著提高。??超分散劑的分子結(jié)構(gòu)分為兩部分：其中一部分為錨固基團(tuán)，常見的有一R2N、一R3N+、一COOH、一COO-、一SO3H、一SO2-、一PO42-.多元胺、多元醇及聚醚等，?它們可通過離子鍵、共價鍵、氫鍵及范德華力等相互作用緊緊地吸附在

3、固體顆粒表面，防止超分散劑脫附；另一部分為溶劑化鏈，常見的有聚酯、聚醚、聚烯烴及聚丙烯酸酯等，按極性大小可分為三種：低極性聚烯烴鏈；中等極性的聚酯鏈或聚丙烯酸酯鏈等；強(qiáng)極性的聚醚鏈。在極性匹配的分散介質(zhì)中，溶劑化鏈與分散介質(zhì)具有良好的相容性，在分散介質(zhì)中采取比較伸展的構(gòu)象，在固體顆粒表面形成足夠厚度的保護(hù)層。?超分散劑作用機(jī)理包括錨固機(jī)理和溶劑化機(jī)理兩部分。????一、錨固機(jī)理：①對具有強(qiáng)極性表面的無機(jī)顆粒，如鈦白、氧化鐵或鉛鉻酸鹽等，超分散劑只需要單個錨固基團(tuán)，此基團(tuán)可與顆粒表面的強(qiáng)極性基團(tuán)以離子對的

4、形式結(jié)合起來，形成"單點錨固"。②對弱極性表面的有機(jī)顆粒，如有機(jī)顏料和部分無機(jī)顏料，一般是用多個錨固基團(tuán)的超分散劑，這些錨固基團(tuán)可以通過偶極力在顆粒表面形成"多點錨固"。③對完全非極性或極性很低的有機(jī)顏料及部分炭黑，因不具備可供超分散劑錨固的活性基團(tuán)，故不管使用何種超分散劑，分散效果均不明顯。此時需使用表面增效劑，這是一種帶有極性基團(tuán)的顏料衍生物，其分子結(jié)構(gòu)及物理化學(xué)性質(zhì)與分散顏料非常相似，它能通過分子間范德華力緊緊地吸附于有機(jī)顏料表面，同時通過其分子結(jié)構(gòu)的極性基團(tuán)為超分散劑錨固基團(tuán)的吸附提供化學(xué)位，通

5、過這種"協(xié)同作用"，超分散劑就能對有機(jī)顏料產(chǎn)生非常有效的潤濕和穩(wěn)定作用。?二、溶劑化機(jī)理：超分散劑的另一部分為溶劑化聚合鏈，聚合鏈的長短是影響超分散劑分散性能的一個重要因素。聚合鏈長度過短時，立體上效應(yīng)不明顯，不能產(chǎn)生足夠的空間位阻;?如果過長，將對介質(zhì)親和力過高，不僅會導(dǎo)致超分散劑從粒子表面解吸，而且還會引起在粒子表面過長的鏈發(fā)生反折疊現(xiàn)象，從而壓縮了立體障礙的位阻或者造成與相鄰分子的纏結(jié)，最終發(fā)生粒子的再聚集或絮凝。