引言
分散剂是一种广泛使用的表面活性剂,在陶瓷浆料制备中应用广泛。分散剂在陶瓷浆料中的作用主要通过静电排斥和立体稳定性实现,这两种机制常在单一分散剂中协同发挥作用(电-立体稳定性)。静电排斥作用发生于带电分散剂分子吸附于颗粒表面时,形成排斥力;空间位阻稳定作用则源于分散剂长链形成物理屏障,阻止颗粒过度聚集。
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作用机制:
| 静电排斥: | 位阻稳定作用: | 电位阻稳定: | ||
阴离子分散剂(如聚羧酸钠)的负电荷基团吸附于陶瓷颗粒表面。 这些负电荷基团相互排斥,形成维持颗粒悬浮并防止其团聚的斥力。 当两颗颗粒的双电层重叠时,这种排斥作用会增强。 | 长链分子型分散剂(如聚丙烯酰胺)吸附于颗粒表面。 链段在液体介质中伸展,在颗粒周围形成物理屏障。 当两颗颗粒接近时,伸展的链段相互重叠产生强斥力,阻止紧密接触与聚集。 | 许多现代分散剂结合两种机制以实现更高稳定性。 带电基团提供静电斥力,而长聚合物链则产生位阻效应。 |
实际作用原理
润湿性提升:分散剂增强粉末对液体的润湿性。
粘度降低:通过抑制颗粒团聚,分散剂降低粘度,从而改善浆料流动性与加工性能。
增强稳定性:分散剂产生的排斥力防止颗粒沉降,确保悬浮液长期稳定。
分散效能:分散剂的有效性取决于其特定化学结构、颗粒表面性质、液体介质特性及浆料整体pH值。
分散剂作为陶瓷浆料制备中的关键添加剂,通过静电排斥与空间位阻的双重稳定机制,有效解决了颗粒团聚、沉降及流动性差等工艺难题。其不仅能显著降低浆料粘度、提升加工性能,更能通过形成稳定的双电层和聚合物屏障确保浆料长期均匀性。随着对分散剂分子结构与颗粒表面相互作用机制的深入研究,未来高性能环保型分散剂的开发将进一步推动陶瓷制造向精细化、高效化方向发展。
