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在特种陶(tao)瓷(ci)(ci)的(de)生(sheng)产中(zhong)，浆料的(de)制备对(dui)整个(ge)生(sheng)产线的(de)正常运作及对(dui)制成(cheng)品性能的(de)影(ying)响(xiang)很(hen)大。而(er)合格(ge)浆料的(de)制备又离不开分(fen)散(san)剂，它可(ke)以阻止(zhi)粒子的(de)再凝(ning)聚，让陶(tao)瓷(ci)(ci)浆料有较稳定的(de)分(fen)散(san)性，最终得到(dao)内部微观结构均匀、无(wu)缺陷(xian)的(de)陶(tao)瓷(ci)(ci)坯体(ti)，提高了(le)产品的(de)质(zhi)量，因此分(fen)散(san)剂的(de)优劣及使(shi)用技术日(ri)益被重视。

（来源(yuan)：武汉美琪林新材料有限公司）

那么(me)对于这么(me)重要的分散剂，你的了解有多少呢？

一、分散剂的(de)分类

分(fen)(fen)散(san)剂(ji)(ji)作为(wei)诸多表面活性(xing)(xing)剂(ji)(ji)中(zhong)的一种，其加入后能够使陶瓷粉体(ti)颗粒(li)表面迅速润湿(shi)、颗粒(li)表面势能降(jiang)低且固体(ti)质(zhi)点(dian)间的势垒(lei)上(shang)升到足够高，从而达到分(fen)(fen)散(san)、稳定陶瓷颗粒(li)的效果。分(fen)(fen)散(san)剂(ji)(ji)种类(lei)繁(fan)多，根(gen)据分(fen)(fen)散(san)介质(zhi)的不同，可将(jiang)分(fen)(fen)散(san)剂(ji)(ji)分(fen)(fen)为(wei)水性(xing)(xing)分(fen)(fen)散(san)剂(ji)(ji)和油性(xing)(xing)（非水介质(zhi)）分(fen)(fen)散(san)剂(ji)(ji)，而前者(zhe)又包(bao)括(kuo)离(li)(li)子(zi)(zi)型(xing)(xing)（包(bao)括(kuo)阳离(li)(li)子(zi)(zi)型(xing)(xing)和阴离(li)(li)子(zi)(zi)型(xing)(xing)）、非离(li)(li)子(zi)(zi)型(xing)(xing)、混合(he)型(xing)(xing)等。

常(chang)用的陶(tao)瓷分(fen)散体系、主要的分(fen)散剂(ji)及其特征

油性分散(san)剂(ji)包(bao)括有机(ji)小(xiao)分子分散(san)剂(ji)和(he)高分子分散(san)剂(ji)，其中高(gao)分子聚(ju)合物分散剂又称(cheng)为超分(fen)散(san)(san)剂，它最早是为解决颜料粒子(zi)在(zai)(zai)有机介(jie)质中的分(fen)散(san)(san)问题(ti)而研(yan)究开发(fa)的，后被广泛应用在(zai)(zai)涂(tu)料、油(you)墨、印染(ran)、塑料填充、陶瓷分(fen)散(san)(san)、水(shui)泥分(fen)散(san)(san)、软磁材料等领域。

聚合物分(fen)(fen)散剂的引入克服(fu)了无(wu)机分(fen)(fen)散剂容易带入杂质离(li)子(zi)和(he)有(you)机小分(fen)(fen)子(zi)分(fen)(fen)散剂吸附不牢固、分(fen)(fen)散稳定性差(cha)的缺点，所以(yi)近年来受到国(guo)内外学者的广泛重视和(he)越(yue)来越(yue)多的研(yan)究和(he)应用，尤(you)其在陶瓷领(ling)域(yu)。

二、分散剂的作用机(ji)制

陶瓷(ci)浆料中(zhong)含(han)有(you)大量固体(ti)(ti)颗(ke)粒，它们(men)在热运动(dong)、重力(li)(li)和搅拌的(de)作(zuo)用下(xia)会处(chu)于不规(gui)则运动(dong)中(zhong)，存在大量的(de)相对运动(dong)和碰撞，运动(dong)颗(ke)粒碰撞后是否成(cheng)为(wei)团聚颗(ke)粒，取决于范(fan)德华力(li)(li)、库仑力(li)(li)和空间位阻作(zuo)用力(li)(li)三种作(zuo)用力(li)(li)间的(de)综合作(zuo)用。

所以，要使陶瓷粉体颗(ke)粒处于稳(wen)定的悬浮液中，必须增(zeng)大(da)颗粒间的排(pai)斥力，才能保持陶瓷(ci)浆(jiang)料的(de)分(fen)(fen)(fen)散(san)(san)(san)性(xing)。为此(ci)分(fen)(fen)(fen)散(san)(san)(san)剂(ji)必须在(zai)分(fen)(fen)(fen)子结构上同时(shi)具(ju)有亲水性(xing)和亲油性(xing)两种(zhong)相(xiang)反性(xing)质，这样在(zai)悬浮液中能够(gou)与(yu)陶瓷(ci)颗(ke)粒(li)表面发生(sheng)作(zuo)用，从而(er)降低分(fen)(fen)(fen)散(san)(san)(san)体系中固体或液体粒(li)子的(de)聚集，同时(shi)也能防止固体颗(ke)粒(li)的(de)沉降和凝(ning)聚，形成稳定悬浮液胶(jiao)体。其对陶瓷(ci)浆(jiang)料的(de)分(fen)(fen)(fen)散(san)(san)(san)机(ji)制，可分(fen)(fen)(fen)成三(san)个阶段(duan)：

第一阶(jie)段：陶瓷(ci)粉体(ti)表(biao)面的润湿

润湿是(shi)陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)粉体(ti)分散最基本(ben)的条件，要将陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)粉体(ti)均匀分散在(zai)浆料的溶液中(zhong)，首先要让陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)粉体(ti)被溶液润湿。

在这(zhei)过程中，分散(san)剂有两个作用(yong)：

①浆料与气(qi)体的(de)界(jie)面：分散(san)剂亲溶(rong)液的(de)官(guan)能基，对溶(rong)液产生吸附(fu)，分散(san)剂另一端的(de)官(guan)能基朝(chao)向气(qi)体，借(jie)以降低浆料与气(qi)体的(de)界(jie)面的(de)表面张(zhang)力。

②陶(tao)瓷(ci)(ci)粉(fen)体(ti)与溶(rong)液(ye)(ye)的界面(mian)：分散剂(ji)亲溶(rong)液(ye)(ye)的官能(neng)基(ji)，对(dui)溶(rong)液(ye)(ye)产生吸附，分散剂(ji)另一(yi)端的官能(neng)基(ji)吸附陶(tao)瓷(ci)(ci)粉(fen)体(ti)，以降(jiang)低陶(tao)瓷(ci)(ci)粉(fen)体(ti)与溶(rong)液(ye)(ye)的界面(mian)的表面(mian)张(zhang)力。

第(di)二阶(jie)段：陶(tao)瓷粉(fen)体(ti)的解凝聚(ju)

陶瓷(ci)粉体的(de)解凝聚，就(jiu)是让(rang)陶瓷(ci)粉体彼此之(zhi)间存在(zai)(zai)溶液(ye)，借以分(fen)开陶瓷(ci)粉体。分(fen)散剂可使颗(ke)粒间产(chan)生较大(da)的(de)排斥力，进而隔开颗(ke)粒，加速让(rang)溶液(ye)渗(shen)透在(zai)(zai)陶瓷(ci)粉体之(zhi)间，达到分(fen)离陶瓷(ci)粉体的(de)目的(de)。

这(zhei)种(zhong)让颗(ke)粒间相(xiang)斥(chi)的作(zuo)用(yong)(yong)机理可概括为静电斥(chi)力稳定作(zuo)用(yong)(yong)、空间位阻作(zuo)用(yong)(yong)以(yi)及两(liang)者的复合作(zuo)用(yong)(yong)：

①静电斥力作用：即双电层稳定(ding)机制是(shi)指通过(guo)加(jia)入离子型分散(san)剂，陶瓷颗粒表(biao)面产生一定(ding)量的(de)(de)表(biao)面电荷(he)，使颗粒间(jian)产生较大(da)的(de)(de)排斥力，进而实(shi)现颗粒的(de)(de)稳定(ding)分散(san)。

②空间(jian)位阻稳(wen)定(ding)作用：是(shi)指(zhi)在悬浮体中加入一(yi)定(ding)量的不带(dai)电的高(gao)分子(zi)量的化(hua)合物，使(shi)其吸附(fu)在颗粒的表面上，形成(cheng)较厚的位阻层，使(shi)颗粒间(jian)产生空间(jian)排斥力，达到分散目(mu)的。

③静电空间位(wei)阻复合(he)稳(wen)定作用：即(ji)在悬浮体中加入一定量的(de)高分子(zi)聚合(he)物电解质或者加入一种(zhong)高分子(zi)化(hua)合(he)物与低聚物（如PEG）或有机物(wu)(wu)单体（例如柠檬酸(suan)三铵）的(de)混(hun)合(he)(he)物(wu)(wu)，使其(qi)吸附在粒子(zi)表面上，此时聚电解质既可通(tong)过本身所带电荷排斥周(zhou)围粒子(zi)，又能通(tong)过其(qi)空间(jian)位阻效应阻止(zhi)周(zhou)围粒子(zi)的(de)靠近(jin)，两(liang)者的(de)共同(tong)作用可实现复(fu)合(he)(he)稳定分散的(de)效果。

第三(san)阶段：防止陶(tao)瓷(ci)粉体(ti)的沉降与再凝(ning)聚：

陶瓷浆料分散(san)性的(de)不(bu)稳定有两个(ge)原(yuan)因：

①沉降(jiang)：因陶瓷粉体的比重较大，在浆料(liao)中容(rong)易受重力影响而沉降(jiang)。

②再凝聚：在浆料(liao)中，陶瓷粉体因为有热能，因此会(hui)进行布朗运(yun)动(dong)。虽然(ran)布朗运(yun)动(dong)可以(yi)阻(zu)止陶瓷粉体的沉降，但(dan)是(shi)陶瓷粉体一(yi)经(jing)碰撞，会(hui)产(chan)生再凝聚（粒径越小越严重），借以(yi)降低界(jie)面能。

分散剂可以(yi)阻止粒子的再凝聚，让陶(tao)瓷浆料有较稳定的分散性。

 

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