丙烯酸系陶瓷超子分散剂的制备、性能及应用研究.pdfVIP

丙烯酸系陶瓷超分子分散剂的制备、性能及应用研究 摘要 本研究根据超分子分散剂的分散作用机理，依据分子结构设计原则，以 体，过硫酸钾(KPS)为引发剂，采用溶液聚合法，通过自由基共聚制备了～ 种具有两亲结构的低相对分子质量的水溶性四元共聚物超分子分散剂 (SeMISS)，亦称超分散荆，研究了聚合工艺对产品性能的影响，使用红外 热失重分析(TG)和扫描电镜(SEM)等现代分析手段对产品物性进行表征，主 要探讨了超分子分散剂对陶瓷用粘土浆料的分散效果。 实验结果表明： (TDM)，采用一次投料的方式，反应温度80℃，总反应时问3h，采用氢氧 效物含量为30％。 显示了聚合物的重均相对分子质量约为2631，多分散系数为i．0392，说明 相对分子质量分布较窄；XRD谱图显示有一弥敞形宽峰，表明SPMISS属 于非晶态聚合物。 (3)通过考察超分子分散剂对浆料黏度、流速、沉降速率、沉降率、比 量的O．34％(绝干料)，该比例远远小于传统分散剂的使用量i％。添加了 0．34w％SPMISS时，浆料的沉降速率、沉降率、减水率及比吸光度，分别为 微过量不会对浆料体系造成负面影响，说明该分散荆的使用范围较宽。SEM 观察到添加了适量分散剂的粘土浆料分散均匀。 (4)未添加分散剂的粘土浆料属于屈服拟塑性流体；而添加了0．34％的 超分子分散剂后，粘土浆料转变为牛顿性流体，具有一定的正触变性，说明 了SPMISS的添加可有效改善粘土浆料内部颗粒的聚集结构，使之有序且稳 定分散。 (5)将超分子分散剂与无机分散剂、有机分散剂进行复配，不同复配分 散剂对浆料的性能影响各不相同，其中SPMISS与六偏磷酸钠以质量比1：1 复配的效果最佳，添加量为O．17％时，得到浆料减水率高达92．7％；对粘土 浆料的流变性能改善效果显著，相同剪切速率下，黏度和剪切应力最小。 (6)超分子分散剂在膨润土、氧化镁以及二氧化钛浆料中的使用量各不 最大，黏度最小，说明分散剂SPMISS的使用量与被分散颗粒的表面积和表 面性质有关。同时说明这种超分子分散剂对不同浆料均具有良好的分散性 能。 本研究的创新点如下： (1)根据超分子结构设计原则，以锚固基团取代表面活性剂的亲水基团， 根据被分散粉体的表面性质选择不同极性的基团；以溶剂化链取代表面活性 剂的亲油基团，其聚合单体根据分散介质的性质而定；可通过改变聚合物相 对分子质量调节链长。 (2)采用的衣康酸单体属于环境友好型产品，在一定程度上满足了环境 保护的要求。添加少量苯乙烯作为第四单体，用作聚合物亲水亲油平衡基团， 以增强最终产物的分散性能，结果表明，在实际应用中，添加少量苯乙烯制 备的共聚物能显著改善分散浆料的效果，且用量明显少于传统分散剂。 (3)本研究改变了传统制取高分子分散剂的二元共聚的手段，采用聚合 单体和引发剂及分子量调节剂一次投料，直接升温，进行四元共聚反应。 关键词：超分子聚合物，分散剂，陶瓷添加剂，流变性质 PREPARATIoN，PRoPERTIESAND oFACRYLICSUPRA．MoLECULARPoLYMER ASCERAMICDISPERSANT ABSTRACT to mechanismof and Accordingdispersing supra-molecular dispersant ofmolecular seriesof as designingprinciple structure，a quadripolymer dispersant(SPMISS)，namelyhyperdispersant，issuccessfullypreparedby itaconic reacting acid(IA)，sodium allyl acid