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簡述聚羧酸系分散劑的發展和作用機理

發布日期: 2021-04-09 11:27:51    閱讀量(325)    作者:

二十世紀60年代,日本和德國相繼開發了萘磺酸鹽類和三聚氰胺類分散劑,由此,引發了世界范圍內對分散劑的研究熱潮。二十世紀80年代初,日本最早宣布聚羧酸分散劑的發明專利(我還一直以為是德國人最先發明的)。我國于本世紀初開始了聚羧酸分散劑的研究,其應用在2011-2015年得到迅速地發展,產量不斷提高,而萘系磺酸鹽和三聚氰胺類產量則不斷降低,聚羧酸系大有取代其他類型分散劑的發展勢頭。

查閱相關文獻可以看到,人們對聚羧酸系分散劑的分散機理有著大量的研究報道,普遍認可的理論是聚羧酸分散劑是以空間位阻為主,靜電斥力為輔的分散機理,簡單地說就是帶有不同基團的聚羧酸分散劑主鏈吸附于漿體里的水泥粒子表面,改變了粒子表面的電荷排布從而產生靜電斥力,而側鏈伸展到漿體溶液中產生空間位阻作用,兩種作用促使粒子分散,釋放出自由水,上個草圖來說明一下。

圖1 聚羧酸分散劑

圖2 聚羧酸分散劑對粒子的吸附

圖3聚羧酸分散劑的吸附分散行為

聚羧酸系分散劑的分散機理的研究理論都是基于水泥結合體系,而耐火材料行業的不定型產品還有非水泥體系,比如鎂硅水、硅溶膠、ρ-氧化鋁等,到目前為止尚未查閱到有關聚羧酸系分散劑是如何在這些體系進行分散的理論報道。我們德為的試驗人員通過大量的對比試驗發現,同一種聚羧酸分散劑在以上這些非水泥結合體系中表現出的分散性能差別巨大,甚至同一種聚羧酸分散劑在同樣的體系中也會因為水泥加入量、微粉種類、原料品級等因素影響其分散性能,也就是說,在這些體系里只有適配的聚羧酸分散劑才能發揮出優秀的分散性能??梢哉f,由于耐材行業不定型產品配方的多樣性、原料等級的多樣性,導致聚羧酸分散劑的分散性能強弱不等且目前并無規律可循。

在耐材行業或是其它行業,分散劑作為外加劑起著至關重要的作用,但是,在耐材行業,有關各種類型分散劑的分散性能的研究理論還很缺乏,分散劑是如何在非水泥體系進行吸附和分散的?分散劑對非水泥體系的材料性能尤其是高溫性能產生怎樣的影響?如何才能把分散劑的分散性能發揮到極致?我們期待有更多的耐材科研人員能夠加入到分散劑的研究行列中,也希望出現有更多的研究理論,為耐火材料的發展提供幫助。

德為化工專業開發耐材用化工助劑,我們有幸為推動耐火材料新技術發展而工作。

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