分散剂

跳转到: 导航, 搜索

分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂。可均一分散那些难于溶解于液体的无机,有机颜料的固体颗粒,同时也能防止固体颗粒的沉降和凝聚,形成安定悬浮液所需的药剂。  

目录

解释

工具书中的解释

促使物料颗粒均匀分散于介质中,形成稳定悬浮体的药剂。分散剂一般分为无机分散剂和有机分散剂两

Bkarf.jpg

大类。常用的无机分散剂有硅酸盐类(例如水玻璃)和碱金属磷酸盐类(例如三聚磷酸钠六偏磷酸钠焦磷酸钠等)。有机分散剂包括三乙基己基磷酸十二烷基硫酸钠、甲基戊醇纤维素衍生物聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯等。  

学术文献中的解释

分散剂的定义是分散剂能降低分散体系中固体或液体粒子聚集的物质。在制备乳油和可湿性粉剂时加入分散剂和悬浮剂易于形成分散液和悬浮液,并且保持分散体系的相对稳定的功能。  

化工词典中的解释

能提高和改善固体或液体物料分散性能的助剂。固体染料研磨时,加入分散剂,有助于颗粒粉碎并阻止已碎颗粒凝聚而保持分散体稳定。不溶于水的油性液体在高剪切力搅拌下,可分散成很小的液珠,停搅拌后,在界面张力的作用下很快分层,而加入分散剂后搅拌,则能形成稳定的乳浊液。其主要作用是降低液-液和固-液间的界面张力。因而分散剂也是表面活性剂。种类有阴离子型、阳离子型、非离子型、两性型和高分子型。阴离子型用得最多。  

分散剂的选择

一个优良的分散剂应满足以下要求:

1、分散性能好,防止填料粒子之间相互聚集;

2、与树脂、填料有适当的相容性;热稳定性良好;

3、成型加工时的流动性好; 不引起颜色飘移;

4、不影响制品的性能; 无毒、价廉。

分散剂的用量一般为母料质量的 5%  

分散剂的种类

脂肪酸类、脂肪族酰胺类和酯类

 硬脂酰胺与高级醇并用, 可改善润滑性和热稳定性, 用量(质量分数, 下同)0.3%-0.8%,还可作聚烯烃的滑爽剂; 己烯基双硬脂酰胺,也称乙撑基双硬脂酰胺(EBS),是一种高熔点润滑剂,用量为0.5%~2%;硬脂酸甘油酯(GMS), 三硬脂酸甘油酯(HTG);油酸酰用量 0.2%~0.5%; 烃类石蜡固体, 熔点为 57~70 ℃, 不溶于水, 溶于有机溶剂,树脂中的分散性、相容性、热稳定性均差, 用量一般在 0.5%以下  

石蜡类

尽管石蜡属于外润滑剂, 但为非极性直链烃,不能润湿金属表面, 也就是说不能阻止聚氯乙烯等树脂粘连金属壁, 只有和硬脂酸、硬脂酸钙等并用时, 才能发挥协同效应

液体石蜡: 凝固点-15 ̄-35℃, 在挤出和注射成型加工时, 与树脂的相容性较差,添加量一般为0.3%-0.5%, 过多时, 反而使加工性能变坏

微晶石蜡: 由石油炼制过程中得到, 其相对分子质量较大, 且有许多异构体, 熔点65-90℃, 润滑性和热稳定性好, 但分散性较差, 用量一般为 0.1%-0.2%, 最好与硬脂酸丁酯、高级脂肪酸并用。  

金属皂类

高级脂肪酸的金属盐类, 称为金属皂,如硬脂酸钡(BaSt)适用于多种塑料,用量为 0.5%左右;硬脂酸锌(ZnSt) 适于聚烯烃、ABS 等,用量为0.3%; 硬脂酸钙(CaSt)适于通用塑料,外润滑用,用量 0.2% ̄1.5%; 其他硬脂酸皂如硬脂酸镉(CdSt)、硬脂酸镁(MgSt)、硬脂酸铜(CuSt)。  

低分子蜡类

低分子蜡是以各种聚乙烯(均聚物或共聚物)、聚丙烯聚苯乙烯或其他高分子改性物为原料,经裂解,氧化而成的一系列性能各异的低聚

其主要产品有: 均聚物、氧化均聚物、乙烯- 丙烯酸共聚物、乙烯- 醋酸乙烯共聚物、低分子离聚物等五大类。其中以聚乙烯蜡,聚乙烯蜡的化学名为聚乙二醇,英文名PEG(Poly Ethylene Glycol)最为常用

常用的聚乙烯蜡(聚乙二醇)平均相对分子质量为1500-4000,其软化点为102℃; 其他规格的聚乙烯蜡平均相对分子质量为10000~20000, 其软化点为106℃; 氧化聚乙烯蜡的长链分子上带有一定量的酯基或皂基, 因而对 PVC、PE 、PP、 ABS 的内外润滑作用比较平衡, 效果较好, 其透明性也好。由于分散剂的种类和实际应用的环境很多,所以选择合适的分散剂很重要。

聚乙二醇200或400(分子量约190-420)是水溶性分散体系的良好分散剂/增溶剂/润湿剂/溶剂。聚乙二醇200或400是亲油的,可以很好的跟有较低亲水亲油平衡值(HLB value)的分散物形成稳定的分散体系。  

分散剂机理

1.吸附于固体颗粒的表面,使凝聚的固体颗粒表面易于湿润。

2.高分子型的分散剂,在固体颗粒的表面形成吸附层,使固体颗粒表面的电荷增加,提高形成立体阻碍的颗粒间的反作用力。

3.使固体粒子表面形成双分子层结构,外层分散剂极性端与水有较强亲合力,增加了固体粒子被水润湿的程度.固体颗粒之间因静电斥力而远离

4.使体系均匀,悬浮性能增加,不沉淀,使整个体系物化性质一样

以上所述,使用分散剂能安定地分散液体中的固体颗粒。  

分散剂的基本原理:

在我们涂料生产过程中,颜料分散是一个很主要的生产环节,它直接关系到涂料的储存,施工,外观以及漆膜的性能等,所以合理地选择分散剂就是一个很重要的生产环节。但涂料浆体分散的好坏不光和分散剂有关系,和涂料配方的制定以及原料的选择都有关系。分散剂顾名思议,就是把各种粉体合理地分散在溶剂中,通过一定的电荷排斥原理或高分子位阻效应,使各种固体很稳定地悬浮在溶剂(或分散液)中。  

双电层的原理

水性涂料使用的分散剂必须水溶,它们被选择地吸附到粉体与水的界面上。目前常用的是阴离子型,它们在水中电离形成阴离子,并具有一定的表面活性,被粉体表面吸附。粉状粒子表面吸附分散剂后形成双电层,阴离子被粒子表面紧密吸附,被称为表面离子。在介质中带相反电荷的离子称为反离子。它们被表面离子通过静电吸附,反离子中的一部分与粒子及表面离子结合的比较紧密,它们称束缚反离子。它们在介质成为运动整体,带有负电荷,另一部分反离子则包围在周围,它们称为自由反离子,形成扩散层。这样在表面离子和反离子之间就形成双电层。

动电电位:微粒所带负电与扩散层所带正电形成双电层,称动电电位 。 热力电位:所有阴离子与阳离子之间形成的双电层,相应的电位.

起分散作用的是动电电位而不是热力电位,动电电位电荷不均衡,有电荷排斥现象,而热力电位属于电荷平衡现象。如果介质中增大反离子的浓度,而扩散层中的自由反离子会由于静电斥力被迫进入束缚反离子层,这样双电层被压缩,动电电位下降,当全部自由反离子变为束缚反离子后,动电电位为零,称之为等电点。没有电荷排斥,体系没有稳定性发生絮凝。  

位阻效应

一个稳定分散体系的形成,除了利用静电排斥,即吸附于粒子表面的负电荷互相排斥,以阻止粒子与粒子之间的吸附/聚集而最后形成大颗粒而分层/沉降之外,还要利用空间位阻效应的理论,即在已吸附负电荷的粒子互相接近时,使它们互相滑动错开,这类起空间位阻作用的表面活性剂一般是非离子表面活性剂。灵活运用静电排斥配合空间位阻的理论,既可以构成一个高度稳定的分散体系。

高分子吸附层有一定的厚度,可以有效地阻挡粒子的相互吸附,主要是依靠高分子的溶剂化层,当粉体表面吸附层达8-9nm时,它们之间的排斥力可以保护粒子不致絮凝。所以高分子分散剂比普通表面活性剂好。

关于“分散剂”的留言: Feed-icon.png 订阅讨论RSS

目前暂无留言

添加留言
个人工具
名字空间
动作
导航
推荐工具
功能菜单
工具箱