分散劑分散

分散劑是一類能夠促進(jìn)顆粒分散穩(wěn)定性，特別是懸浮液中顆粒分散穩(wěn)定性的化學(xué)物質(zhì)。分散劑分散是超細(xì)顆粒常用的分散方法之一。主要是通過(guò)分散劑吸附改變粒子的表面電荷分布，產(chǎn)生靜電排斥力和空間位阻排斥力來(lái)達(dá)到分散效果。任俊、盧壽慈［劇研究不同顆粒在水介質(zhì)中的自然分散行為及分散劑對(duì)其分散作用的影響。結(jié)果表明在水介質(zhì)中，分散劑對(duì)微細(xì)顆粒均有不同程度的分散作用。無(wú)機(jī)電解質(zhì)分散劑主要通過(guò)提高顆粒表面電位絕對(duì)值和親水性實(shí)現(xiàn)分散的；而大分子物質(zhì)主要通過(guò)產(chǎn)生位阻作用提高分散效果。

利用分散劑分散技術(shù)是目前研究比較活躍的領(lǐng)域。常用的水性體系分散劑主要有：

① 無(wú)機(jī)電解質(zhì)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(duì)值，從而產(chǎn)生強(qiáng)的

雙電層靜電斥力作用，另~方面聚合物吸附層還可以誘發(fā)很強(qiáng)的空間排斥作 用。同時(shí)，無(wú)機(jī)電解質(zhì)也可増強(qiáng)顆粒表面對(duì)水的潤(rùn)濕程度，從而有效的防止粉 體在水中的團(tuán)聚無(wú)機(jī)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(yīng)用于精細(xì)陶瓷制備過(guò)程中，無(wú)機(jī)分散劑的離子如NaL POZ 等會(huì)對(duì)陶瓷性能如導(dǎo)電率、介電常數(shù)等帶來(lái)不良影響，因此無(wú)機(jī)電解質(zhì)分散劑的使用在一定領(lǐng)域內(nèi)受到限制【羽。

② 高分子分散劑（超分散劑）。高分子分散劑是常用的調(diào)節(jié)粉體分散與團(tuán)聚的化學(xué)藥劑。超分散劑的分散穩(wěn)定機(jī)理除了改變粉體表面的電性質(zhì)，増大靜電斥力外，主要還是通過(guò)增大高分子吸附層.厚度來(lái)增加空間位阻作用 【2丄因此得到致密的有一定強(qiáng)度和厚度的吸附膜是實(shí)現(xiàn)良好分散的前提高分子聚合物的吸附膜對(duì)顆粒的聚集狀態(tài)有非常明顯并且強(qiáng)烈的作用。這是因?yàn)樗哪ず裢蛇_(dá)數(shù)十納米，幾乎與雙電層的厚度相當(dāng)。因此，它的作用在顆粒相距較遠(yuǎn)時(shí)便開始顯現(xiàn)出來(lái)。高分子分散劑隨其特性的不同在水中，或在有機(jī)介質(zhì)中均可使用。實(shí)際應(yīng)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(zhì)素等天然高分子。高分子分散劑兼具無(wú)機(jī)分散劑和表面活性劑的優(yōu)點(diǎn)，而且對(duì)分散體系中的離子、pH值、溫度等敏感程度小，分散穩(wěn)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(duì)超細(xì)Si。?分散穩(wěn)定的影響，探討了分散劑濃度與超分散劑吸附量的關(guān)系。研究結(jié)果表明，當(dāng)超分散劑質(zhì)量濃度為1.6mg/L時(shí)最有利于&O2分散；超分散劑對(duì)于超細(xì)$。2的分散穩(wěn)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(jù)不同體系的要求進(jìn)行有針對(duì)性的人工合成，尤其是利用分子設(shè)計(jì)的方法設(shè)計(jì)有效的分散劑是未來(lái)研究超微分散劑的主流【列。張娜等人［旳設(shè)計(jì)合成了一種超分散劑ND302,研究它對(duì)超微CaCO₃懸浮液的分散性和流變性的影響。結(jié)果表明，ND超分散劑與進(jìn)口高效分散劑RA比較，對(duì)超微CaCCh懸浮液的分散性能相似，懸浮漿液的流變性好，有利于超微CaCO3質(zhì)量的提高。

③ 表面活性劑（有機(jī)小分子）。采用表面活性劑對(duì)超微粉體表面進(jìn)行處理來(lái)消除硬團(tuán)聚是目前最經(jīng)濟(jì)和應(yīng)用最廣泛的方法。表面活性劑包括陰離子型、陽(yáng)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(xué)作用：吸附并降低表面張力和膠團(tuán)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(xì)管吸附力以及產(chǎn)生空間位阻效應(yīng)，防止粒子附著于顆粒表面，使微粒間產(chǎn)生隔離作用

^［25］_;此外還可阻礙微粒對(duì)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(tuán)聚世L

表面活性劑的分散作用主要表現(xiàn)在它對(duì)粉體表面潤(rùn)濕性的調(diào)整【切。在顆粒表面潤(rùn)濕性的調(diào)整中，表面活性劑的濃度至關(guān)重要［冽。研究表明表面活性劑對(duì)粉體的分散與團(tuán)聚行為的作用都有一個(gè)轉(zhuǎn)折濃度，即隨表面活性劑濃度的增大，粉體的團(tuán)聚行為增強(qiáng)，當(dāng)達(dá)到轉(zhuǎn)折濃度時(shí)，粉體開始解聚，濃度進(jìn)一步增大，懸浮體的分散性變好表面活性劑的缺點(diǎn)是其對(duì)分散體系中的離子、pH值、溫度等因素很敏感，分散穩(wěn)定性弱，分散效果差。目前，多種表面活性劑的復(fù)配使用是實(shí)際應(yīng)用和開發(fā)研究的方向。

分散劑對(duì)顆粒的分散性有重要調(diào)節(jié)作用。但是，對(duì)于同一種粉體物料，不同的分散介質(zhì)需要用不同的分散劑；而且，分散劑的用量要適當(dāng)，過(guò)少和過(guò)量都不能達(dá)到良好的分散，甚至可能使超微顆粒團(tuán)聚.因此，使用分散劑 分散時(shí)，選用合適的分散劑是減弱粉體團(tuán)聚的關(guān)鍵，對(duì)其用量必須加以控制。 梁建超，肖建中等人【綱通過(guò)分散劑對(duì)ZrO2料漿及陶瓷性能的影響研究認(rèn)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(yáng)離子型聚合物聚乙烯亞胺(PEI)對(duì)Si。?水懸浮體系穩(wěn)定性的影響，發(fā)現(xiàn)隨PEI濃度的增加，顆粒間因靜電作用而聚沉，繼續(xù)増加由于靜電作用的增大使顆粒重新分散。