超分散剂结构特征与作用机理
超级分散剂24000成分 理论说明
超级分散剂24000成分理论说明1. 引言1.1 概述超级分散剂24000是一种重要的化学材料,在颗粒分散和稳定化过程中具有广泛的应用。
它能够有效地将固体颗粒分散到液体介质中,使其均匀悬浮并保持稳定状态。
这种分散剂具有良好的乳化性能和高度可控的粒径调节能力,适用于多种行业,包括药品、化妆品、涂料、油墨等。
1.2 文章结构本文将以五个主要部分展开对超级分散剂24000成分的理论说明和相关研究的深入探讨。
首先,在引言部分我们将提供概述、文章结构以及论文的目的。
接下来,第二部分将详细介绍超级分散剂24000成分的定义与特点,以及其组成成分和功能。
第三部分将阐述其作用机制和作用方式,并通过实验结果和应用案例进行深入分析。
然后,第四部分将从优势优点和局限性改进方向两个方面探讨该成分的优缺点,并进行可行性和应用前景评估。
最后,我们在结论与展望部分对本文的研究进行总结,并探讨进一步研究的展望。
1.3 目的本文旨在通过理论说明,深入探讨超级分散剂24000成分的组成和功能,以及它在颗粒分散和稳定化的作用机制、方式。
同时通过实验结果与应用案例分析,评估该剂的优点、局限性以及可行性和应用前景。
通过这些方面的综合研究,我们希望能更全面地了解超级分散剂24000成分在多领域应用中的价值,并为进一步研究提供理论支持和指导。
2. 超级分散剂24000成分的理论说明2.1 定义与特点超级分散剂24000是一种广泛应用于化工领域的特殊成分。
它具有极强的分散性和稳定性,能够将固体颗粒稳定地分散在液相中。
其独特的特点使其在各个行业中广泛应用,在化妆品、药物制剂、涂料等领域都能发挥重要作用。
2.2 成分组成及功能超级分散剂24000主要由多种有机高分子化合物组成,这些化合物具有良好的表面活性和吸附能力。
通过与悬浮颗粒作用,超级分散剂24000能够使颗粒表面带电,并形成稳定的胶体体系。
同时,它还能有效降低液相中颗粒之间的相互作用力,从而防止沉积和聚集现象。
超高密度钻井液分散剂作用机理探索
超高密度钻井液分散剂作用机理探索超高密度钻井液是指密度大于2.1g/cm³的钻井液。
在钻井过程中,由于地层压力的增加,需要使用化学药剂来增加钻井液的密度,以抵抗地层压力,防止井漏事故的发生。
然而,超高密度钻井液体系由于固相颗粒数量多,分散性差,容易发生固相颗粒聚集,导致钻井液性能下降、循环搅拌设备磨损加剧以及地层泥浆环的固相颗粒增加,从而对钻井作业造成一系列不利影响。
1.表面活性作用:分散剂分子中的亲水基团和疏水基团可以同时吸附在固相颗粒表面和钻井液分散相之间,形成一个稳定的分散相系统。
分散剂分子的疏水基团能够与钻井液中的非极性固相颗粒形成亲水-疏水相互作用,阻止固相颗粒的凝聚。
2.扩散作用:分散剂分子在钻井液中可以通过与大分子链之间的相互作用,形成高分子间相互交叉的空间结构,增加钻井液的黏度,从而减小固相颗粒之间的相互作用,保持分散相的稳定性。
3.空间排斥作用:分散剂分子通过电荷斥力和空间排斥力,防止固相颗粒之间的相互吸附或聚集,从而形成一个稳定的分散相体系。
4.离子吸附作用:分散剂分子中的带电基团能够与钻井液中的离子相互吸引,减少离子浓度差异导致的固相聚集。
总之,超高密度钻井液分散剂通过表面活性作用、扩散作用、空间排斥作用和离子吸附作用等多种机理来改善钻井液的分散性能,保持固相颗粒处于分散状态,提高钻井液循环效率和钻井作业效果。
超分散剂[1]
注 : 17240 是 17000 与甲苯配成的 40 %溶液 ;17940 是 17000 与脂肪烃配成的 40 %溶液 ; 13240 是 13000 与甲苯配成的 40 %溶液 ;13940 是 13000 与脂肪烃配成的 40 %溶液 ; 13650 是 13000 与邻苯二甲酸双十一烷基配成的 50 %的溶液 ;13000 分子结构为梳型 。
理工大学技术化学物理研究所共同研制和开 发了 WL 系列超分散剂〔4〕。现在 ,已在胶印 油墨 、汽车涂料及陶瓷行业获得了初步应用 , 在国内涂料与油墨行业中引起很大反响 ,其 应用性 能 达 到 并 超 过 国 外 同 类 进 口 产 品 指 标 ,并正在向塑料行业中推广应用〔5〕。 1 超分散剂分子结构与作用机理
(2) 在分子结构上的第二个改进是以溶 剂化链取代表面活性剂的亲油基团 ,且为聚 合物链 。其聚合单体根据分散介质的性质而 定 ,以保证能在介质中充分伸展 ;链长度可通 过改变聚合物分子量方便地进行调节 ,以保 证超分散剂在固体颗粒表面形成足够厚度的 保护层 ,这样当吸附有超分散剂的固体颗粒 因范德华力相互作用时 ,由于吸附层之间的 空间障碍而使颗粒相互弹开 (见图 1) ,从而 实现固体颗粒在非水介质中的稳定分散〔11〕。 表面活性剂的亲油基团一般为烃链结构 ,主 要是烷烃链 ,虽然与非极性及低极性有机溶 剂具有较好的相容性 ,可充分伸展 ,但是因其 太短 (一般不超过 18 个碳原子) ,所形成的吸 附层厚度也是非常有限的 。而对于中等极性 或强极性有机介质而言 ,其相容性就更不理 想了 。烃链的伸展程度较差 ,这些对于主要 依靠吸附层的立体屏障效应而实现稳定分散 的非水分散体系来说 ,是非常不利的 。
有相颜料超分散剂表面改性处理
Ke r s o g ncpg e t ; uta ds e so g ns s r c -mo ic t n ywo d : ra i im ns l — ip r ina e t ; uf e r a df a i i o
我 国有 机颜 料 的产 量 近 年来 有 了突 飞 猛进 的发
维普资讯
第 2 4卷第 4期 20 07年 4月
印 染 助 剂
I XT L AUXI 1 E IE UARI ES
Vo. 4 No4 1 . 2 Ap . 0 7 r 0 2
有相颜料超分散剂 表面改时 处理 生
陈荣圻
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CHEN n — i Ro g q
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Ab ta t T e s  ̄a e—mo i ig te t sr c : h u c — df n ra men s a mp ra twa o rie t e a pia i rp t s o h y ti n i o t n y t as h p l t c on p o ere ft e i
聚乙烯亚胺-接枝聚羟基酸酯超分散剂的制备
聚乙烯亚胺-接枝聚羟基酸酯超分散剂的制备一、前言超分散剂是一种功能性高分子复合物,具有优异的分散稳定性和流变性能,广泛应用于水性涂料、油墨、纺织印染、胶黏剂等领域。
聚乙烯亚胺(PEI)和聚羟基酸酯(PHA)是两种常用的功能性高分子,PEI具有丰富的官能团和诸多特异的化学性质,对于超分散剂的制备是一种非常合适的单体,而PHA 则具有良好的亲水性和生物相容性,可以提高超分散剂的分散稳定性。
本文主要介绍聚乙烯亚胺-接枝聚羟基酸酯超分散剂的制备和性能分析。
二、实验原理由于PEI和PHA的极性不同,因此两者之间不能直接进行共价键的形成。
鉴于PEI具有高度反应性的胺基和PHA具有含有酐环结构的官能团,可以采用酰胺键的形成方式将两者进行化学反应。
具体步骤分为以下几个部分:1、将PHA分散在二甲苯中制成PHA分散液。
2、将氯乙酰氯溶于二甲苯中,与PHA分散液混合,经过化学反应转化二甲苯溶液中的PHA为氯乙酰基接枝PHA。
3、将氯乙酰基接枝PHA分散到乙醇-水混合物中,待PHA分散液均匀后加入适量PEI,通过酰胺键的形成,PEI成功接枝在PHA表面,从而得到PEI-接枝PHA超分散剂。
三、实验步骤(1)制备PHA分散液将5 g的PHA粉末加入30 mL的二甲苯中,用机械搅拌器在室温下搅拌1 h,使PHA均匀分散在溶剂中,形成PHA分散液。
(2)制备氯乙酰基接枝PHA将0.2 g的氯乙酰氯溶解在10 mL的二甲苯中,缓慢滴入PHA分散液中,同时用机械搅拌器继续搅拌2 h,使其在室温下反应。
反应完毕后,通过离心将沉淀物取出,并用丙酮反复洗涤、离心干燥。
(3)制备PEI-接枝PHA超分散剂将2 g的氯乙酰基接枝PHA分散液加入80 mL的1:1乙醇-水混合物中,加入0.5 mL的三乙胺,用机械搅拌器搅拌1 h,使溶液基本均匀。
再将3 g的PEI分别加入混合溶液中,继续搅拌2 h,使PEI在溶液中接枝在PHA表面。
接着,通过超声处理1 h,将溶剂中的无机盐和气体去除。
CH系列超分散剂在颜料表面处理过程中的使用方法
CH系列超分散剂在颜料表面处理过程中的使用方法技术发展的主流方向。
与发达国家相比,我国颜料在表面处理技术上存在较大的差距,这一点正是造成我国颜料产品低价出口、高价进口的料产品,在国外进行表面处理后向全世界销售。
虽然某些情况下,国外厂商也向中国颜料生产商提供少量助剂以完成必要的基础性的表面的销售权。
通过这种技术封锁,发达国家将颜料生产过程中的大量污染留给了中国,而将丰厚的利润留给了自己。
这种局面是非常令人痛的核心是表面处理剂。
在众多的表面处理剂中,超分散剂以其优异的表面处理效果而受到特别的青睐。
超分散剂最早出现于二十世纪八十年类助剂的研究。
在多年理论研究工作的基础上,上海三正高分子材料有限公司推出了CH系列共60多个牌号的超分散剂产品。
有关这类产中已有介绍。
本文重点介绍超分散剂在颜料表面处理过程中的使用方法。
颜料表面处理方法通则用于水性颜料的表面处理,可在颜料制备过程中的任何阶段加入;非水溶性助剂一般以乳液或溶液的形式加入颜料浆中,通过调节PH值和或捏合操作以完成颜料化转变,在该操作中引入助剂是一种很好的表面处理方法;另外,所有助剂都可以与颜料干混,通过简单的物理混-7A以及CH-8E、CH-8F、CH-8S在常规颜料的表面处理中经常使用,后文将详述使用方法。
CH-6及CH-13、CH-13B、CH-13E是大多数有机丙醇、三乙醇胺等溶剂配成20-50%溶液,慢慢加入颜料浆中,在适当温度下搅拌1小时以上,使助剂吸附于颜料表面,然后冷却、过滤。
氮颜料、色淀颜料及酞菁颜料等常规品种,而且对缩合偶氮颜料、二噁嗪颜料、喹吖啶酮颜料以及其它许多高档颜料都具有相当好的效果下面是CH系列助剂在常见颜料表面处理中的使用方法料的超分散剂处理联苯胺黄(橙)、甲苯胺红等品种。
而色淀颜料主要包括偶氮色淀颜料,(如P.R.48、49、53、57)及三芳甲烷色淀颜料(如P.B.61),用松香处理的颜料,可将超分散剂溶解于松香皂中,与松香一道对颜料进行表面处理。
CH系列高性能助剂在油墨中的应用
CH系列高性能助剂在油墨中的应用王正东陈腊琼上海三正高分子材料有限公司(上海 200233)随着科学技术的发展和人民生活水平的提高,人们对印刷品的要求越来越高。
提供多种多样的印刷承印物和与之相适应的油墨,并改善油墨的应用性能是适应这一要求的必然选择。
油墨助剂在保证产品质量、改善产品应用性能方面起着重要的作用,但是,助剂产品花样繁多,性能各异,如选用不当反而会对油墨产品产生负面影响。
上海三正高分子材料有限公司是一家民营科技企业,专业从事聚合物型助剂的研制、生产和销售。
针对油墨生产和应用中出现的颜料分散不良、流动性差以及乳化、结皮等问题,开发了CH系列助剂,在提高油墨生产效率和质量档次、改善油墨印刷适性等方面效果显著。
自产品投放市场以来赢得了不少油墨生产企业的好评。
目前,国内排名前二十位的油墨生产企业中,80%已应用了CH系列助剂。
CH系列助剂分为超分散剂、抗乳化剂、抗结皮剂三类,主要从颜料分散与油墨流变性质、胶印油墨油水平衡与抗乳化能力以及胶印油墨抗氧化抗结皮能力等方面改进油墨性能。
首先,油墨在制造和印刷过程中都必须有满意而严格的流变性,例如油墨应易于从墨斗倒出来,并传递、转移、分配、抵达印版上,直至最后转印到承印物表面。
而且,诸如飞墨、网点清晰度、密度、印刷一致性、渗透性、光泽、堆版等印刷效果也与油墨的流变性有关,而油墨的流变性很大程度上取决于颜料在粘结料中的分散状况。
CH系列产品中的超分散剂针对油墨体系颜料品种和溶剂品种的差异设计了不同分子结构的产品,以保证颜料在粘结料中的均匀分散且长期稳定,不会出现颜料絮凝、结固、返粗或油墨胶化等现象。
其次,胶印油墨的乳化会给印刷带来实地密度降低、网点扩大、油墨流动性变差、转移性变差、堆版、浮脏等毛病,如何控制乳化率、加快油墨油水平衡速度一直是油墨界技术人员普遍关心的问题。
CH系列产品中的抗乳化助剂能以较低的用量(0.2-0.4%)有效提高胶印油墨抗乳化能力,圆满地解决了胶印油墨的抗乳化问题。
苯乙烯-马来酸系超分散剂的研究进展
苯乙烯-马来酸系超分散剂的研究进展
廖银洪;廖正福
【期刊名称】《合成材料老化与应用》
【年(卷),期】2015(000)004
【摘要】苯乙烯-马来酸系超分散剂因其分子结构特殊,性能优良,应用十分广泛。
本文介绍了苯乙烯-马来酸系超分散剂的结构特征、分散稳定机理以及影响分散稳
定性能的因素等,综述了苯乙烯-马来酸共聚物( SMA)以及其超支化、官能化的SMA衍生物超分散剂的最新研究进展,并对苯乙烯-马来酸系超分散剂的发展前景进行了展望。
【总页数】7页(P108-114)
【作者】廖银洪;廖正福
【作者单位】广东工业大学材料与能源学院,广东广州510006;广东工业大学材料与能源学院,广东广州510006
【正文语种】中文
【中图分类】TQ320
【相关文献】
1.苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物及其接枝马来酸酐增韧聚苯乙烯/纳米碳酸
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3.磺化苯乙烯-马来酸酐接枝共聚物超分散剂的研究进展 [J], 袁奥兰;段冲;赵帆
4.苯乙烯-马来酸酐自由基共聚反应(Ⅰ)苯乙烯-马来酸酐电荷转移络合反应 [J],
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5.苯乙烯-马来酸酐自由基共聚反应(Ⅱ)苯乙烯-马来酸酐聚合反应机理 [J], 董宇平;封麟先;杨士林;沈家骢
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超分散剂的特点和分类
超分散剂的特点和分类传统的分散剂(表面活性剂)的分子结构含有两个在溶解性和极性上相对的基团,其中一个是较短的极性基,称为亲水基,其分子结构特点使其很容易定向排列在物质表面或两相界面上,降低界面张力,对水性分散体系有很好的分散效果。
但其分子结构存在某些局限性:亲水基团在极性较低或非极性的颗粒表面结合不牢靠,易解吸而导致分散后离子的重新絮凝;亲油基团不具备足够的碳链长度(一般不超过18个碳原子),不能在非水性分散体系中产生足够多的空间位阻效应起到稳定作用。
为了克服传统分散剂在非水分散体系中的局限性,开发了一类新型的超分散剂,对非水体系有独特的分散效果,它的主要特点是:快速充分地润湿颗粒,缩短达到合格颗粒细度的研磨时间;可大幅度提高研磨基料中的固体颗粒含量,节省加工设备与加工能耗;分散均匀,稳定性好,从而使分散体系的最终使用性能显著提高。
超分散剂的分子结构分为两部分:其中一部分为锚固基团,常见的有一R2N、一R3N+、一COOH、一COO-、一SO3H、一SO2-、一PO42-.多元胺、多元醇及聚醚等,它们可通过离子键、共价键、氢键及范德华力等相互作用紧紧地吸附在固体颗粒表面,防止超分散剂脱附;另一部分为溶剂化链,常见的有聚酯、聚醚、聚烯烃及聚丙烯酸酯等,按极性大小可分为三种:低极性聚烯烃链;中等极性的聚酯链或聚丙烯酸酯链等;强极性的聚醚链。
在极性匹配的分散介质中,溶剂化链与分散介质具有良好的相容性,在分散介质中采取比较伸展的构象,在固体颗粒表面形成足够厚度的保护层。
超分散剂作用机理包括锚固机理和溶剂化机理两部分。
锚固机理:①对具有强极性表面的无机颗粒,如钛白、氧化铁或铅铬酸盐等,超分散剂只需要单个锚固基团,此基团可与颗粒表面的强极性基团以离子对的形式结合起来,形成 "单点锚固"。
②对弱极性表面的有机颗粒,如有机颜料和部分无机颜料,一般是用多个锚固基团的超分散剂,这些锚固基团可以通过偶极力在颗粒表面形成"多点锚固"。
超分散剂的作用机理及应用效果
超分散剂的作用机理及应用效果王正东 胡黎明(华东理工大学技术化学物理研究所,上海,200237)超分散剂的分子结构分为锚固基团与溶剂化链两个部分。
锚固基团可通过化学键、氢键及表面增效剂等不同方式紧紧吸附于颜料表面,而溶剂化链伸展于介质中并在颜料表面形成足够厚度的吸附层。
不同颗粒吸附层之间的排斥能可通过熵斥理论模型或渗透模型来计算。
超分散剂独特的作用机理使它具有一系列优异的应用性能。
关键词:超分散剂 作用机理 锚固基团 溶剂化链 应用效果1 超分散剂的分子结构特征超分散剂是一类高效的聚合物型分散助剂,目前已在国外油漆与油墨行业中获得广泛应用。
超分散剂的分子结构分为两个部分[1]:一部分为锚固基团,可紧紧吸附在颜料颗粒表面,防止超分散剂脱附;另一部分为溶剂化链,它与分散介质具有良好的相溶性,能在颜料表面形成足够厚度的保护层。
当吸附有超分散剂的颜料粒子相互靠近时,由于保护层之间的相互作用而使颗粒弹开,从而实现颜料粒子在油墨与油漆介质中的稳定分散,见图1。
与传统的表面活性剂型分散剂相比,超分散 收稿日期:19950911;修改稿收到日期:19960918。
SYNTHESIS TECHNOLOGY DEVELOPMENT OF PHENYLACETIC ACID AND ITS APPLICATIONYan Shuping(H ebei Petrochemical I ndustry Research I nstitute ,S hij iaz huang )Ren Shaofeng(H ebei Chemical Industry S chool ,S hij iaz huang )AbstractSome synthetic methods of phenylacetic acid and its uses w ere summ arized in this paper.T he in-dustralized methods of so dium cy anide ,phenylacetamide ,carborylation are com pared .It is pointed o ut that carbonylation pr ocess in the presence of cobalt carbonyl is the most ideal o ne.It is sugg ested that the installatio ns using carbonylatio n process w ill be built with hig h speed and the old pro cess of o rig-inal plants w ere replaced by car bonylation m ethod .Keywords :phenylacetic acid ;benzyl chlo ride ;cobalt carbonyl ;car bon monox ide ;carbo ny lation1996年11月 精 细 石 油 化 工SPECIA L IT Y CHEM ICA LS 第6期剂的结构特征在于以锚固基团及溶剂化链分别取代了表面活性剂的亲水基团与亲油基团[2]。
超分散剂结构特征与作用机理课件
目 录
• 引言 • 超分散剂概述 • 超分散剂结构特征 • 超分散剂作用机理 • 超分散剂性能评价 • 超分散剂研究现状与展望
contents
01
引言
研究背景
工业生产中,超分散剂被广泛应用于 颜料、油墨、陶瓷、橡胶等材料中, 以提高材料的分散性和稳定性。
目前,国内外对于超分散剂的研究主 要集中在实验和应用方面,对其结构 和作用机理的理论研究相对较少。
随着科技的发展,对超分散剂的结构 特征和作用机理的研究越来越受到关 注,这有助于更好地理解超分散剂的 性能和应用。
研究意 义
深入理解超分散剂的结构特征和 作用机理,有助于优化超分散剂 的设计和制备,提高其性能和应
用效果。
对于超分散剂的理论研究可以促 进相关学科的发展,如高分子化
学、物理化学、材料科学等。
稳定机理
悬浮稳定性
超分散剂通过吸附在固体颗粒表面,增加颗粒间的距离和摩擦力,使颗粒在液体介质中不易沉降,提高体系的悬 浮稳定性。
防止再聚集
超分散剂在固体颗粒表面形成一层保护膜,防止颗粒间的再聚集和沉淀,保持分散体系的长期稳定性。
05
超分散剂性能评价
分散性能评价
悬浮率
超分散剂能够显著提高颜料的悬浮率, 降低沉淀速度,使颜料保持良好的分散 状态。
02
超分散剂概述
超分散剂定义
总结词
详细描述
超分散剂分类
总结词
超分散剂可根据其化学成分、作用机理和应用领域进行分类。
详细描述
根据化学成分,超分散剂可分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型等。根 据作用机理,超分散剂可分为润湿剂、稳定剂和流变改性剂等。根据应用领域, 超分散剂可分为水性涂料、油墨、颜料、陶瓷和玻璃等领域。
超分散剂结构特征与作用机理
超分散剂结构特征与作用机理超分散剂(Superplasticizer)是一种能够显著提高水泥浆体流动性和降低黏度的化学添加剂。
它在混凝土或水泥浆体中起到分散、过氧化物和润湿作用,使混凝土或水泥浆体能够以更流动的状态进行施工,并提高混凝土的强度和耐久性。
本文将探讨超分散剂的结构特征和作用机理。
超分散剂的结构特征:超分散剂的结构特征主要体现在它的分子结构上。
1.主体结构:超分散剂的主体结构通常由高分子聚合物组成,如聚丙烯酸酯和聚羧酸盐等。
这些高分子聚合物具有大量的分散基团和可溶性基团,使其能够与水泥颗粒和水分子发生化学和物理相互作用。
2.分散基团:超分散剂的分散基团通常是高分子聚合物分子链上的有机酸基团,如羧酸基团、磺酸基团等。
这些分散基团能够与水泥颗粒表面发生化学吸附,使其带负电荷,从而产生静电斥力,阻碍水泥颗粒的聚集。
3.可溶性基团:超分散剂的可溶性基团通常是高分子聚合物分子链上的羟基基团、醚基基团等。
这些可溶性基团能够与水分子形成氢键和范德华力,增加水泥浆体的流动性和润湿性。
超分散剂的作用机理:超分散剂通过分散、过氧化物和润湿作用发挥其性能。
1.分散作用:超分散剂中的分散基团能够与水泥颗粒表面形成静电斥力,阻碍水泥颗粒的聚集。
同时,分散基团也能与水泥颗粒表面形成化学键,使其分散均匀,并保持分散状态。
这样,超分散剂能够将水泥颗粒有效地分散在水中,形成稳定的浆体。
2.过氧化物作用:超分散剂中的分散基团还可以与水泥颗粒和水分子形成化学键,同时还能与过氧化氢分子发生反应生成自由基,进而通过氧化作用断裂混凝土中的硫化物、亚硫酸盐等有害物质,从而提高混凝土的强度和耐久性。
3.润湿作用:超分散剂中的可溶性基团能够与水分子形成氢键和范德华力,增加水泥浆体的流动性和润湿性。
这样,超分散剂能够使水泥浆体更容易与骨料和模板接触,降低摩擦力,提高施工效率。
总的来说,超分散剂通过分散作用、过氧化物作用和润湿作用,能够显著提高水泥浆体的流动性和降低黏度,使其能够以更流动的状态进行施工,并提高混凝土的强度和耐久性。
超分散剂的原理及应用研究
超分散剂的原理及应用研究1. 引言超分散剂是一种重要的化学物质,在许多领域中都有广泛的应用。
本文将介绍超分散剂的原理、分类以及在不同领域中的应用研究。
2. 超分散剂的原理超分散剂是一种具有分散作用的化学物质,它能够将固体颗粒或液体分散在液体介质中,并保持其稳定性。
超分散剂的原理如下:2.1 表面活性剂作用机制超分散剂中的表面活性剂能够降低液体界面的表面张力,使固体颗粒或液体分散在溶液中。
表面活性剂的分子结构具有亲水性和疏水性区域,可以在固体颗粒或液体表面形成包围层,从而增加分散系统的稳定性。
2.2 助剂作用机制除表面活性剂外,超分散剂还可以含有一些助剂,比如分散助剂和稳定助剂。
分散助剂能够通过改变颗粒表面的电荷性质,减小颗粒间的静电作用力,从而达到分散的目的。
稳定助剂则能够与表面活性剂相互作用,增强表面活性剂的分散效果,提高分散系统的稳定性。
3. 超分散剂的分类根据超分散剂的性质和应用特点,可以将其分为以下几类:3.1 聚合物超分散剂聚合物超分散剂主要由高分子化合物构成,具有较高的分散性和稳定性。
常见的聚合物超分散剂有聚乙烯醇、聚丙烯酸钠等。
3.2 矿物超分散剂矿物超分散剂主要由无机物质组成,具有优异的分散和稳定性能。
常见的矿物超分散剂有二氧化硅、氧化铝等。
3.3 有机超分散剂有机超分散剂主要由有机物质构成,具有较高的分散能力和化学稳定性。
常见的有机超分散剂有表面活性剂、聚合物分散剂等。
4. 超分散剂的应用研究超分散剂在许多领域中都有广泛的应用,主要包括以下几个方面:4.1 化妆品行业超分散剂在化妆品行业中被用作乳化剂和稳定剂,能够使各种成分均匀分布在化妆品中,提高产品的质量和稳定性。
4.2 食品工业超分散剂在食品工业中主要用于乳化和稳定食品乳液,如巧克力乳、酸奶等。
4.3 药物制剂超分散剂在药物制剂中的应用也非常广泛,可以用于调整药物颗粒的大小和分布,提高药物的溶解性和生物利用度。
4.4 电子材料超分散剂在电子材料中的应用主要是用于制备高质量的纳米材料,如纳米颗粒、纳米薄膜等。
超分散剂及其在固液悬浮体系中的应用
第 5期
张保华等 :超分散剂及其在 固液悬浮体系 中的应用
・ 3・ 5
( 1 分 散剂对 分 散体 系 中的离 子 、体系 的 p )超 H 值和 温度 等敏 感程 度低 , 散 体系 不易沉 降和 絮 凝 , 分
储 存 期延 长 了 ,贮 存 能耗 降低 了,分散稳 定 性高 。 ( 2 )超分 散剂 提高 了固体颗 粒 的含量 , 显著 降 可
同的聚 合单体 或 改变 聚合 单体 的配 比来 调节 与分 散 介质 的相容 性 , 同时可 以通过 增加 溶剂 化链 的聚 合 度 以保证 它在 固体颗 粒表 面形成 的空间位 阻I。 4 ] 与传 统聚 合 物型 分散 剂相 比,超分 散剂 在 分子
结 构上 也具 有 明显优 势 。传统 聚合 物 型分散 剂 大多 为 无规 共聚物 或 均聚 物 ,其吸 附基 团分 散于 聚合 物 主链 上 ,因而它 在 固体颗 粒表 面吸 附形 态有 环 形 、 尾形 、 卧形 3种 。卧形 吸附对 吸 附层 厚度 的贡 献几
用 量值 。
聚酯 型超 分 散剂 的溶剂 化链 一 般 是通 过羟 基酸 缩 聚或 内酯化 开 环反 应制 得 。其 端基 类 型和 溶 剂化
链 的 分子 量可 以通过 添 加一 元脂 肪 酸和 脂肪 醇 来控
制 ,从 而 可得 到 锚 固基 分别 为羟 基 和羧 基 的超 分散 剂 。端羧 基聚 酯 可继 续 和 多元胺 及 醇胺 反应 生成类 似 以酞胺 基 为桥 基 , 以胺 基 为锚 基 的超 分 散剂 。端 羟 基 聚酯 可 以通 过端 羧 基聚 酯 与环 氧化 合物 反应制
好 的流 动性 ,从而 降低 了原料 成 本 ,减 少 了设备 磨 损 。对于 无机 固体 颗粒 ,最 高 固体含 量 可达 8 %以 0
金团化学品-水性涂料油墨用超分子分散剂研究进展
金团化学品-水性涂料油墨用超分子分散剂研究进展在涂料、油墨等化工产业中,颜填料的分散是涂料油墨制造技术的重要环节。
为了使涂料中的有机、无机颜料得到均一稳定分散,使用分散剂对于涂料贮存、涂装操作、涂膜形成、涂料性能等方面均起重要作用。
分散剂可以将颗粒(无机颗粒和有机颗粒)均匀地分散在分散介质中,同时还能阻碍颗粒的团聚,从而使颗粒悬浮液变得均一稳定。
同时,分散剂的应用效果还能直接影响到所制备产品的品质及性能。
从化学结构而言,分散剂分子结构主要包括锚定基团部分和溶剂化链部分,当前研究者对分散剂的分散机理有诸多报道,其中大部分是从静电斥力学说和空间位阻学说两方面进行解释。
分散剂分散机理(一)静电斥力学说颜料粒子在水性分散体中,甚至在油性分散体中会因不同的原因而带电。
由于粒子带电,其界面周围必然会吸附等量的反电荷,形成双电层结构。
DLVO理论是在扩散双电层基础上建立起来的理论,它是电荷斥力学说的中心,其中解释分散体系稳定的原因主要有两点:(1)胶粒间引力是范德华力。
因胶粒是由许多分子集聚而成,胶粒间的引力是所有分子引力的总和,这种粒子间的引力是远程作用的范德华力,它与距离的3次方成反比,这与一般分子间的引力与距离的6次方成反比不同;(2)粒子间相互排斥的力是由带电粒子产生的。
当粒子相互接近到离子氛产生重叠时,重叠区离子浓度变大,破坏了原先电荷分布的对称性,导致离子氛中电荷重新分布,即离子从浓度较大的重叠区域向外扩散,其结果是正电荷粒子产生斥力,使相近的粒子脱离,理论证明这种斥力为粒子间距离指数函数。
(二)空间位阻稳定机理空间位阻作用,吸附在胶体粒子表面上的高分子聚合物能有效阻止胶体粒子的凝聚,使分散体处于稳定状态,这种稳定作用被称之为空间位阻效应。
实践证实,具有最好空间位阻作用的分散剂应该具有颜料锚定基,通过化学或物理吸附牢固地锚定吸附在颜料粒子的表面上,以确保粒子运动时,分散剂聚合物不会脱吸;还应具有与分散介质(树脂)兼容的自由伸展链部分。
超分散剂的使用方法
超分散剂的使用方法超分散剂的种类超分散剂有多种不同的类型,每一种类型都有其独特的特点和适用范围。
常见的超分散剂包括硅油、氧化铝、磷酸酯等。
其中,硅油是一种非极性化合物,具有较好的耐候性和耐化学腐蚀性,适用于各种涂料和油墨体系。
氧化铝则是一种无机超分散剂,具有高活性、高分散性的特点,适用于环氧树脂、聚酯等高分子材料。
磷酸酯是一种极性化合物,具有较好的水溶性和乳化性,适用于水性涂料和油墨。
超分散剂的使用方法使用超分散剂时,需要按照一定的配制方式和比例进行添加。
一般来说,超分散剂可以与原料混合在一起,或者在生产过程中直接加入。
对于不同的应用领域和体系,超分散剂的稀释比例和使用时间也会有所不同。
通常,建议先进行小样试验,以确定最佳的添加量和时间。
在配制超分散剂时,需要注意以下几点:首先,要确保所使用的超分散剂符合自己的需求,具有稳定性和安全性;其次,需要了解超分散剂的添加量和作用机理,以便达到最佳效果;最后,要注意超分散剂与其他原料的相容性,避免出现沉淀、分层等现象。
超分散剂的优点超分散剂具有许多优点,使其在许多领域中得到了广泛的应用。
首先,超分散剂可以显著提高粉末的分散性和稳定性,减少团聚现象,从而提高产品的质量和稳定性。
其次,超分散剂还可以提高产品的润滑性和流变性,从而改善加工性能,降低能耗。
此外,超分散剂还可以提高产品的耐腐蚀性和耐候性,延长其使用寿命。
与传统助剂相比,超分散剂具有更高的效用和更广泛的应用范围。
注意事项虽然超分散剂具有许多优点,但在使用时仍需注意一些事项。
首先,要确保所使用的超分散剂符合自己的需求,了解其特点和使用方法。
其次,要注意超分散剂与其他原料的相容性,避免出现不兼容的现象。
此外,要注意超分散剂的储存和使用安全,避免对人体和环境造成伤害。
结论本文对超分散剂的使用方法及其优点进行了详细的介绍。
通过了解超分散剂的定义和作用、种类、使用方法、优点以及注意事项,我们可以更好地理解这一常用添加剂的应用。
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2,200 粘度 (cp) 2,000
1,800
1,600
1,400
1,200 1,000 0
用量 ( % ) 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
超分散剂的最值用量
10,000 粘度 (cp)
1,000
分散粉体的稳定性
……决定储存稳定性及最终实用性能
抗絮凝,抗沉降,抗浮色等
流动性,流平性,遮盖力
光
泽,亮度,着色强度
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10
影响粉末分散性的基本因素
不可更改因素 粉体材料的化学成分 粉体形貌 粒径与粒径分布
可更改因素(提高分散性的手段) 1)干燥工艺 2)表面处理剂(改变表面能, 表面酸碱性 表面张力,表面化学位,表面官能团) 3)润湿分散剂(改变粉末/介质界面张力, 降低界面自由能,提高分散稳定性)
δ
(mg/m2磁粉表面) (mg/m2磁粉表面) (%) (nm)
1:2.0
1.89
10.4
18.3 11.8
1:1.3
2.01
11.3
17.8 12.9
1:1.0
1.80
9.81
18.3 11.2
平均
1.90
10.5
18.1 12.0
δth (nm)
11.4
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23
超分散剂作用体系的流变性能
表面润湿性(接触角)
表面电性能
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5
粉体表面改性方法
涂敷改性(冷法、热法) 石英砂涂敷树脂,提高铸造时粘结性
表面化学改性(主要方法) 颗粒表面性质、改性剂种类、用量用法 及工艺设备与操作条件
沉淀反应改性(钛白、云母)
机械化学改性
高能改性、酸碱处理等
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6
粉体表面改性设备
高速混合(捏和)机 HYB高速气流冲击式粉体表面处理机 (东京理科大学、奈良机械制作所) 球磨机、砂磨机 液相表面处理 喷雾表面处理
Xap Mo(Co Ce) X MoCo (Mo X Xsolv)Ce Ma X Xsolv Ca X / Ma Xap Ma(Ca Ce)
Ma / ( s)
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22
2.0 Xa1.3 起始配比1:2
2.0 Xap(mg/m 2磁粉) 1.5
Ca(%) δ(nm)δth(nm)
(mg/m2磁粉表面) (mg/m2磁粉表面)
1:2.0 1.74
9.14 19.0 10.4
1:1.3 1.90
12.1 15.7 13.8 5.32
1:1.0 2.14
14.6 14.6 16.6
超分散剂在磁粉表面的吸附参数
(Mn=1500)
起始配比
X
Ma
Ca
起始配比 1:1. 起始配比 31:2
起始配比 1:1
1.0
1.0
0.5
Ce(%)
0
12
34
56 7 89
超分散剂在磁粉表面的吸附等温线 (Mn=700)
0.5
Ce(%)
0
123456 789
超分散剂在磁粉表面的吸附等温线 (Mn=1500)
超分散剂在磁粉表面的吸附参数
(Mn=700)
起始配比
X
Ma
渗透排斥理论
VR
NSKT(
d)22r
d
VR
4RTBCa2(
3
H)2 2
3r2
H 2
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15
润湿分散剂的常见类型
1)水性体系 聚磷酸盐 表面活性剂 水溶性聚合物
2)非水分散体系 天然高分子 合成高分子 偶联剂
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16
传统润湿分散剂的局限性
1)亲水基结合力不强,易脱附 起亲水作用,不为颜料表面性质设计 2)亲油基为正构烷烃,相容性欠佳 非极性基团,不适应极性介质 3)亲油基太短,位阻不够 碳链长度不超过18个碳原子
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19
超分散剂的吸附形态
超分散剂在强极性 表面的单点化学吸附
超分散剂在弱极性
超分散剂通过表面增
表面的多点氢键吸附 效剂在非极性表面吸附
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20
超分散剂作用机理示意图
锚固基团
颗粒
颗粒
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溶剂化链
21
超分散剂的吸附性能
Xap
MaCa
Rehacek方法
tgθ=Ma
直线
θ
Ca Ce
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7
粉体表面改性剂
偶联剂 硅烷类;钛酸脂、铝酸脂、锆酸脂类 表面活性剂(离子型、非离子型) 有机聚合物、有机硅 不饱和有机酸、丙烯酸树脂 氢氧化物及其盐 超分散剂
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8
颜料的表面处理
------超分散剂技术
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9
超细粉末的分散性
粉末分散性的具体表现
粉末分散的难易程度
……决定加工能耗与时耗
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13
颜料分散的基本过程
1)润湿过程 液固界面取代气固界面;润湿角 2)破碎过程 外力作用;粒子团聚与破碎平衡 3)稳定过程 影响分散稳定性的基本因素 分散稳定的基本特征
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14
润湿分散剂的作用机理
1)降低液 / 固界面张力
2)电荷稳定机理 双电层理论
3)空间稳定机理
熵排斥理论
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3
改性技术的内容与发展趋势
粉体表面该性的原理和方法
表面改性剂
表面改性工艺与设备
改性过程的控制与产品检测技术
表面性能设计
改性产品年增长15% 新型表面改性剂及改性设备
超细化、活性化及晶体结构复杂化统一
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4
粉体的表面及界面性质
比表面积 比表面积=形状因子/(密度X平均粒径) 表面能 表面能=表面张力X比表面积 表面官能团 种类、数量与比例
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超分散剂的锚固基团
锚固基团取代亲水基 针对颜料表面设计 (1)强极性表面 单点化学键结合 (2)弱极性表面 多点氢键结合 (3)非极性表面 表面增效剂
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18
超分散剂的溶剂化链
1)单端官能化 2)相容性可调 单体种类及配比 溶解度参数 容剂化链极性 相似相容原则 3)容剂化链长度 分子量控制
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11
粉体分散领域的研究课题
粉末表面结构表征与性能测试 表面处理剂的选择及其吸附机理 表面处理剂与介质及其它表面活性 物质 之间的竞争吸附,吸附层结构 表面处理剂与分散介质的相互作用 表面处理工艺与设备
关键:表面处理剂(润湿分散剂)
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12
CH系列超分散剂
--结构特征与应用特点
粉体表面处理技术
上海三正高分子材料有限公司
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1
影响粉体性能的基本因素
粉末材料的化学成分 粉末材料的晶体结构 粉末材料的形貌特征 粒径 粒径分布 形状 粉末材料的表面性质 表面能 表面张力 表面化学位 表面官能团 表面酸碱性
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2
粉体表面改性的目的
增加相容性 提高分散性 赋予新功能 着色力 遮盖力 耐侯性 耐热性 提高附加值 控制释放 环境保护