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1、分散剂对高岭土分散特性的影响刘攀何北海赵丽红’‘华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,东广州,摘要未,剥片高岭土是高岭土生产过程中的中间产品作者考察了聚丙烯酸钠和六偏磷酸钠两种分傲剂用量对未剥片高岭土装料私度和值的影响并且对两种分散剂起作用的值范围进行了初步探讨关键词未剥片高岭土分敬剂值私度作为涂料用高岭土,毅度特性是衡量其产品质量的重要指标,一定浓度的高岭土矿浆,,流动性越好,其产。戮度越低品的猫浓度特性越好加入分散剂改善高岭土分散性是目前最常用的一种有效方法。分散剂作用于颜料粒子的过程是一物理化学过程。颜料的分散是用化,排,调节颜料粒子的表学分
2、散剂同时借助于机械外力来增湿颜料粒子出颜料粒子间的空气,,。面电荷从而防止粒子絮凝降低涂料勃度用于涂布颜料分散体系的分散剂分为两类第,,一类为无机分散剂如聚磷酸盐常用的有六偏磷酸钠另一类为有机分散剂,常用的有聚丙烯酸钠本实验选用国内外最普遍的两种分散剂一聚丙烯酸钠和六偏磷酸钠,研究这两种分散剂的添加对高岭土浆料分散性的作用,以及这两种分散剂的最佳使用条件。实验部分实验原料未剥片高岭土由广东茂名某厂提供分散剂六偏磷酸钠和为分析纯。实验与分析方法高岭土质量指标测定结果见表电位和平均粒径用一,于土浓的条件下测定。同时用计测定其值。对未剥片高岭土浆料勃度的测
3、定取一定量的蒸馏水加入到预先已加入分散剂六偏磷酸钠和的搅拌容器中,两种分散剂的加入范围都为一相对于土样的质量分数,在高速分散机的低速搅拌下慢慢加入试样,加完试样后在的转速下搅拌所得到的浆料,测定其值,不同剪切速率下的钻度用流变仪来测定,所有未剥片土浆料的私度都是在一。一’固含量为和剪切速率的情况下测定的不同值下高岭土粘度测定将分别加入该两种分散剂的浆料配制好后用和改变其值,用高速分散机分,再用旋转豁度计在。散均匀后的转速下测定不同值下的浆料翁度值所有未剥片,土浆料的勃度都是在固含量为的情况下测定的同时测定固含量为的空自样在不同值下的豁度值。结果与讨论
4、未剥片土的物理质量指标表未剥片土物理质量指标项目未剥片仁平均粒径枷值一电位分散剂加入量对浆料私度的影响图和图说明了未剥片土浆料乳度随分散剂性质和用量的变化而变化的关系曲线从图中,,可以看出对于加入不同的分散剂高岭上浆料体现出的共同趋势是私度先随分散剂的加入量增加而降低,不同的是对加入六偏磷寺一‘,,米酸钠的浆料来说当私度降低到一定数值后变西军‘一化,,姆侧︶︵司的日︸︶不大对加的浆料来说乳度将直随着加入量增加而降低。图是未剥片上浆料豁度与分散剂六偏磷。,酸钠用量的关系曲线如图所示随着分散剂的‘一一山一‘一一一一一一曰一一‘一一逐渐,一,。剪切速率加入
5、从既浆料乳度逐渐降低未剥片上六偏磷酸钠高于未加分散,这是因为六偏磷酸钠是一种无机分散剂其阴离剂时浆料度的用最形成氢键,,因而能在高岭,高岭土表面有大量的轻基卜颗粒表面产生较厚的物理吸附层而它可以被分散介质溶剂化,聚合物链以链状形式伸向介质中,这样不仅转变了其边缘处电荷极性而使整个颗粒表面带有大量的负电荷,并且产生强烈的空间位阻效应,大大增强了颗粒间的排斥作用,从而形成。比较稳定的分散体系与六偏磷酸钠相,,聚丙烯酸钠对浆料毅度的升高比在浆料中分散剂浓度较低的情况下影响并不剧烈当分散剂浓度升高的时候,浆料私度。也是个缓慢下降的过程这是和分散剂的分散机制相
6、一致的。广飞分散剂的加入对浆料值的影响二一一一如图所示,六偏磷酸钠的纯水溶液一尸竺一门卜,六偏纯水溶液值随分散剂的加入不断下降值从六偏磷。—十六偏恻匕卫二笙料。毛「酸钠浓度为时的下降到时的。这种现象是由于随着六偏磷酸钠浓,离子强度有所增加,从而增强度的升高了分散剂加入量,一一与磷酸盐的结合阻碍了的质子化图六偏纯水溶液浓度泪土浓六偏加入量浓度一与值变化曲线。,作用未剥片土的浆料值为处于酸性范围,六偏磷酸钠的加入使浆料值一先是在分散剂浓度为的范围内渊有稍微的降低,在浓度为一之间达督幸⋯婴溉萝到最低,而后随着离子浓度的增加又有稍微的升高。这是因为六偏磷酸钠
7、解离出的大量’十,阴离子与离子作用生成稳定的鳌合物分散剂加入量图纯水溶液浓度和浆加入最浓度而产生特性吸附,降低了对浆料值的影与值的变化曲线。,响川当特性吸附达到饱和时浆料中存在的一些没被吸附或者吸附较差的阴离子,发生质子化作用导致浆料值又有所上升。连续流动条件下浆料的流变性变化和所测量的值之间有很好的一致性。浆料值上升的开始对应着豁度开始下降的分散剂浓度。进一步提高分散剂的加入量,未吸附的和弱吸附的负离子使高岭土悬浮液的值上升。如图所示,纯水溶液的值随其浓度的变化曲线与六偏磷酸钠的相类似,都是。值随着分散剂浓度的升高而不断降低而未剥片土浆料的值则随着
8、的不断加入先略有,,。一下降达到一个最低值之后又逐渐升高在浓度为既时达到值最低六偏磷酸钠纯水溶液在测定浓度范
