一文了解纳米粉体的解聚分散助剂
2020-12-18 17:41:43
粉体的湿法生产过程中，常常伴随着许多难题，比如湿法研磨时，浆料太粘稠，磨不动；浆料分散性不好，生产效率低；粉体团聚，磨不细；粉料力学性能需要提升等等问题。
对于如上问题，通常需要添加解聚分散助剂来解决。
一、解聚分散助剂用途与特点
解聚分散剂一般是由带有亲水及亲油集体的化合物分子组成，传统的解聚分散助剂一般有聚丙烯酸钠等，但因成分单一，传统的助剂无法达到绝佳的分散及改性效果。
因此，新型的解聚分散助剂分散剂多为复合型，具有特殊亲水基团和亲油基团的助剂，可有效的适用于特点的分散体系。
经助剂改性后的粉体，在油性和水性体系液体中，都会出现软沉降现象（液体接近纯水和植物油的密度和粘度情况下，露置于空气中测试），改性后的粉体和下游客户产品相容性好，可有限提升下游客户产品品质。
二、解聚分散助剂作用机理
具有特殊亲水基团和亲油基团的助剂，通过介质包覆到粉体颗粒表面，亲水基团与粉体颗粒进行化学反应产生永久性缔合，亲油基团朝外与客户体系相互融合。起到粒子间解聚分散、降低吸油值、增加比表面积、还原原生粒径的作用，且性能稳定。下文演示测试助剂以澳达化工的AD8029，AD8030为例，下文分别以试剂A及试剂B称。
1、下面将为大家做一组简单的演示来说明改性剂对粉体分散效果的影响，助剂测试样品选用试剂A、试剂B。
a、未改性前，粉体团聚现象严重，见图1。
b、添加改性剂样品后，浆料中的粉体颗粒迅速降粘、分散、解聚，还原到原生粒径，见图二。
c、改性后的粉体，表面形成一层有机包膜，包覆在粉体表面，见图三。
d、改性剂具有特殊的双亲基团，一端与粉发生化学反应产生缔合，见图四。
e、亲油端朝外与树脂结合，见图五。
2、以试剂A及试剂B为例，对助剂在在砂磨机中的改性原理做简单阐述。
碳化硅粗粉浆料，根据研磨后的粒径，试剂A添加0.5-2%，试剂B添加0.5-2%（不分先后顺序，可同时添加），把浆料和澳达助剂在浆料桶中搅拌混合，用料泵将改性后的浆料运送到筒体内研磨，浆料和研磨介质受到分散器的搅动，助剂快速分散在浆液中，与浆料一起进行研磨。
助剂均匀分布在浆液中，在研磨过程中，不断对研磨后的粒子进行包覆，防止浆液因为粘度过高，导致的固含量低，无法磨细，起到提升研磨效率的作用。在研磨过程中，不断对研磨好的细微粒子进行包覆，防止碳化硅因为比表面积增加，表面能增强而形成的团聚现象，研磨和分散过后的物料通过动态的分离器将研磨介质分离，物料从出料管内流出，达到所要求的粒径，再干燥烘干。
可按实际生产要求的研磨效果添加助剂量。
三、解聚分散剂在对湿法工艺影响举例
1、对粉体有较强的解聚效果
利用亲水亲油基包覆原理，还原原生粒子的粒径，解决湿法生产中粉体硬团聚，还原困难的问题，提升粉体后续加工性能，作用效果示意图，见下图1所示。
2、可增加粉体流动性
通过有机改性包覆，增加颗粒间的润滑，降低粉体颗粒表面的静电能量，增加粉体间的流动性，粉体间粒径分布更加均匀。
3、可增加粉体和客户产品的相容
改性后的粉体具有既亲水又亲油特性。特别适合中高档产品行业。
四、解聚分散剂的具体应用粉体产品举例
1、助剂改性晶须的效果，见下图测试结果。
2、解聚分散剂对氧化铝应用的影响
从电镜图中可看出，改性前粉体分布不规则，团聚现象明显。改性后的粉体颗粒分布均匀，团聚现象明显改善。
3、改性滑石粉与进口滑石粉性能对比
改性剂
填料份数
密度
熔指
缺口冲击强度
弯曲模量
拉伸强度
未改性滑石粉
10
0.958
19.6
20.4
1338
19.9
1%的AD8029
10
0.962
20.7
24.55
1399.5
20.75
意大利某知名品牌
10
0.961
20
19.75
1439
20.95
来源：澳达化工