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                  中空板设备水溶性高分子的分散性

                  Date:2020/2/14 10:11:31 / Read: / Source:本站

                  高分子分散剂由亲油基和亲水基组成。其中常见的亲油基有芳基、烷芳基、烃链等非极性基团;常见的亲水基有羧基、磺酸基、羟基、氨基等。因此有很多水溶性高分子具有表面活性,可以降低水的表面张力,有助于水对固体的润湿。这对于颜料、填料、黏土之类物质在水中的分散特别有利。不同亲油-亲水基的组合可得到种类繁多的分散剂。而不同种类的分散剂因其化学结构不同,与颜料等粒子间的结合方式、结合力大小均有所差别。目前,很多分散剂中都含有芳环结构,利用芳环与颜料分子平面形成强的键,使二者牢固地结合在一起。颜料-分散剂-水三者之间的作用力是粒子能否稳定分散的决定因素,只有分散剂与水有足够的亲和力,方可具备良好的溶解性,高分子链才能在水中充分伸展,形成有效的立体屏障。在此前提下,亲油端与颜料离子的结合力越大,越有利于分散稳定。但是,若分散剂的亲水性太大,则其亲油性相对减弱,甚至使分散剂从粒

                  子表面脱落,达不到分散的目的。故合成聚合物分散剂时,亲水性单体的含量不可过高,一般控制在3000~5000。疏水部分的分子量一般控制在5000~7000,疏水链过长,往往因无法完全吸附于粒子表面而成环或与相邻粒子表面结合,导致粒子间的“架桥”絮凝。高分子分散剂有无规共聚物、接枝聚合物和嵌段共聚物等,其中无规共聚物较多。无规共聚物的合成较为简单,溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合等,溶液聚合产品分子量小,适宜作分散剂。溶液聚合又可分为阴离子自由基聚合、活性自由基聚合等,活性自由基聚合可实现序列结构、分子量可控。水体系中适用的分散剂大多为侧链带羧基的聚合物,包括丙烯酸类和马来酸类共聚物。还有非离子型聚合物,如聚氧乙烯类(又称聚乙二醇型)衍生物、聚乙烯吡咯烷酮等。许多水溶性高分子虽然不能显著地降低水的表面张力,但是可以起到保护胶体的作用。通过它的亲水性,使水-胶体复合体吸附在颗粒上而形成外壳,使颗粒屏蔽起来免受电解质所引起的絮凝作用,这样也给予分散体系以稳定性。这种保护胶体如果和表面活性剂联合使用,则效果更为明显。

                  高分子分散剂的用量也能影响其分散效果。当分散剂的用量过小时,一个聚合物分子链有可能联结在不同的两个或多个颜料粒子上,只起到“架桥”的作用,导致絮凝。同时,不足量的分散剂使粒子表面仍有未被分散剂覆盖的部分存在。这些未覆盖部分相互作用,为减少表面能量而聚集,从而降低体系的分散稳定性。分散剂用量过大时,溶解在介质中的部分粒子互相缠结,同样会造成絮凝。分散剂用量进一步增大时,有足够多的卷曲形状的分散剂分布在粒子周围,又可起到分散作用。但此时分散剂与粒子间的结合力不够牢固,分散稳定性较差。

                  高分子分散性的测定,国外常用直观的方法。例如,将一块10cm×10cm的棉布盖于250mL广口瓶上,并用橡皮筋拴紧,然后取1g处理过的颜料放在棉布上,并用移液管或滴定管将25mL水按80s内使水全部通过棉布的速度冲击颜料。未分散的颜料留在布上,经干燥、称量而确定之,采用自分散百分数(分散颜料质量占全部颜料质量之比)表示。这种方法虽然粗糙,但是比较简便、实用。

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