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相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)氨基磺酸系陶瓷漿料分散劑性能的影響*

2013-08-19 02:46龐煜霞高菲鄧永紅郭素芳邱學(xué)青
關(guān)鍵詞:漿體分散劑電位

龐煜霞 高菲 鄧永紅 郭素芳 邱學(xué)青,2?

(1.華南理工大學(xué) 化學(xué)與化工學(xué)院,廣東 廣州 510640;2.華南理工大學(xué) 制漿造紙工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 廣州 510640)

在陶瓷球磨過(guò)程中加入合適的分散劑可以提高漿體性能,制得分散性能均勻穩(wěn)定、固含量較高、流變性較好的漿料,同時(shí)降低干燥能耗[1],因此對(duì)高性能陶瓷漿料分散劑的開(kāi)發(fā)有助于提高陶瓷產(chǎn)品質(zhì)量并降低生產(chǎn)成本.

氨基磺酸系分散劑(ASP)在20 世紀(jì)80 年代末已作為混凝土減水劑在日本得到開(kāi)發(fā)應(yīng)用,其以苯酚、甲醛和對(duì)氨基苯磺酸為合成原料,以水為反應(yīng)介質(zhì),通過(guò)加熱使苯酚發(fā)生羥甲基化,再進(jìn)一步和對(duì)氨基苯磺酸縮合而制得[2].近年來(lái),氨基磺酸系分散劑在陶瓷分散劑、助磨劑領(lǐng)域有了進(jìn)一步的應(yīng)用.曹麗云等[3-4]通過(guò)堿性合成路線制備的氨基磺酸系分散劑適用于氧化鋁陶瓷漿料,效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)分散劑;他們還合成了氨基磺酸系助磨劑,并研究了各因素對(duì)石英、滑石、鋯英石等助磨效果的影響,發(fā)現(xiàn)該助磨劑有良好的助磨效果,具有很大的工業(yè)應(yīng)用前景.

在陶瓷應(yīng)用方面,氨基磺酸系分散劑的應(yīng)用研究還相對(duì)較少.氨基磺酸系分散劑屬高分子分散劑,相對(duì)分子質(zhì)量分布較寬;而聚電解質(zhì)陶瓷分散劑的相對(duì)分子質(zhì)量會(huì)影響其電離的電荷,從而影響分散穩(wěn)定性[5],韓惠芳等[6-8]的研究表明,聚丙烯酸鈉高分子分散劑在相對(duì)分子質(zhì)量為600~5 000(尤其是2000~3000)時(shí)用作陶瓷減水劑能在很大程度上提高陶漿的流動(dòng)性,而且具有較寬的解凝范圍.Hidehiro 等[9]發(fā)現(xiàn),聚丙烯酰銨分子中親水基與憎水基的比率過(guò)低時(shí),吸附劑主要以尾式在Al2O3表面進(jìn)行吸附,聚合物之間的橋聯(lián)作用使溶液黏度上升.因此可以推測(cè)氨基磺酸系分散劑的分子結(jié)構(gòu)和相對(duì)分子質(zhì)量會(huì)直接影響陶瓷漿體的分散穩(wěn)定性能,進(jìn)而影響其應(yīng)用性能.但從目前的文獻(xiàn)來(lái)看,尚沒(méi)有這方面的研究,因此文中通過(guò)測(cè)定氨基磺酸系分散劑不同相對(duì)分子質(zhì)量超濾級(jí)分在墻地磚陶瓷漿料中的應(yīng)用性能、流變性能,以及在陶瓷顆粒表面的吸附量和對(duì)陶瓷顆粒Zeta 電位的影響,揭示相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)氨基磺酸系陶瓷分散劑性能的影響,為其合成工藝優(yōu)化提供指導(dǎo).

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 原料

苯酚、氫氧化鈉,化學(xué)純,廣州市東紅化工廠生產(chǎn);對(duì)氨基苯磺酸鈉,工業(yè)級(jí),石家莊市昌佳化工廠生產(chǎn);37%甲醛溶液,工業(yè)級(jí),廣州溶劑廠生產(chǎn).

陶瓷原料及配比:黑泥過(guò)40 目篩,石英砂、高嶺土、長(zhǎng)石均過(guò)300 目篩,將5 種原料按質(zhì)量m(黑泥)∶m(混合泥)∶m(高嶺土)∶m(石英砂)∶m(長(zhǎng)石)=3∶3∶3∶6∶8 的比例混合.

1.2 儀器和設(shè)備

HAAKE RV1 型流變儀,德國(guó)熱電公司生產(chǎn);ASAP2010M 型快速比表面及孔隙率測(cè)定儀,美國(guó)Micrometritics 公司生產(chǎn);UV-2550 型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì),日本島津公司生產(chǎn);激光粒度及Zeta 電位分析儀,美國(guó)Brookhaven 公司生產(chǎn);Quanta 200 型掃描電子顯微鏡,芬蘭FEI 公司生產(chǎn);UF201 型超濾設(shè)備,無(wú)錫賽普膜科技發(fā)展有限公司生產(chǎn);EyeTech-Laser 激光粒度粒形分析儀,荷蘭Ankersmid 公司生產(chǎn);QM-3SP2 型行星式球磨機(jī),南京大學(xué)儀器廠生產(chǎn).

1.3 方法

1.3.1 陶瓷原料比表面積和孔徑分布的測(cè)定

將陶瓷原料在378K 下脫氣4h,然后在77K、液氮條件下進(jìn)行氮的吸附及脫附實(shí)驗(yàn),平均孔徑測(cè)定采用BJH 孔徑分析模型,比表面積采用BET 多分子層吸附理論方程求解.

從表1 可知,黑泥和混合泥的比表面積、孔容積均比其它3 種原料的大,說(shuō)明黑泥和混合泥顆粒的孔結(jié)構(gòu)相對(duì)較發(fā)達(dá).

表1 陶瓷原料的比表面積及孔徑分布Table 1 BET surface area and pore distribution of ceramic raw materials

1.3.2 黑泥SEM 分析

將經(jīng)過(guò)球磨預(yù)處理的黑泥烘干,抽真空后在表面鍍金,用掃描電子顯微鏡放大10000 倍觀察.由圖1可見(jiàn)黑泥顆粒具有片層狀結(jié)構(gòu),與文獻(xiàn)[10-11]報(bào)道粘土顆粒具有相同的形狀特征.

圖1 黑泥粉體的SEM 圖像Fig.1 SEM image of black mud

1.3.3 陶瓷漿料的制備

取陶瓷原料200 g 于球磨罐中,摻入0.3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的分散劑,加水調(diào)整固含量為70%,用QM-3SP2 型行星式球磨機(jī)球磨15 min(轉(zhuǎn)速為350 r/min),m(料)∶m(球)=1∶2,球磨后的漿體用100 目標(biāo)準(zhǔn)篩過(guò)篩.

1.3.4 陶瓷漿料流出時(shí)間的測(cè)定

將陶漿倒?jié)M涂-4 杯后刮平杯口,用秒表計(jì)算從推開(kāi)底部閥門到底部孔口流出漿體斷開(kāi)的時(shí)間,此即為流出時(shí)間,用以表征陶漿的流動(dòng)性和分散性.

1.3.5 陶瓷漿料的表觀黏度及流變性能測(cè)試

25 ℃下用HAAKE RV1 型流變儀Z43 杯子和Z41 轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子剪切速率的變化范圍為0~200 s-1,剪切2 min,測(cè)量不同剪切速率下漿料的表觀黏度值,得到表觀黏度-剪切速率流變曲線.

1.3.6 ASP 的合成

將對(duì)氨基苯磺酸鈉、NaOH 和水加入燒瓶中,升溫至60 ℃反應(yīng)0.5 h;繼續(xù)加入苯酚和甲醛,升溫至80 ℃反應(yīng)3 h,冷卻后即得氨基磺酸系分散劑,記為ASP-0.其中n(對(duì)氨基苯磺酸鈉)∶n(苯酚)∶n(甲醛)=0.39∶1.00∶1.91.

1.3.7 ASP 的超濾分級(jí)

將ASP-0 溶液通過(guò)不同的超濾膜(截留相對(duì)分子質(zhì)量分別為2500、5000、10000 和30000),旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮,得到ASP 產(chǎn)品的不同相對(duì)分子質(zhì)量級(jí)分(小于2500、2500~5000、5000~10000、10000~30000、大于30000),分別命名為ASP-1,ASP-2,ASP-3,ASP-4,ASP-5.

1.3.8 不同ASP 級(jí)分特性黏度的測(cè)定

將不同ASP 級(jí)分的分散劑稀釋到6%,在恒溫水浴(25 ℃)中用烏式黏度計(jì)分別測(cè)定其以及純水流過(guò)刻度線的時(shí)間,樣品的特性黏度(mL·g-1)為

式中:ηr為溶液對(duì)比黏度,無(wú)因次量,其中ρ為樣品的密度,g·mL-1;ρ0為水的密度,g·mL-1;t 為ASP 分散劑流過(guò)刻度線的時(shí)間,s;t0為蒸餾水流過(guò)刻度線的時(shí)間,s;ρ'為溶液質(zhì)量濃度,g/mL;ηsp為溶液增比黏度,無(wú)因次量,ηsp=ηr-1.

1.3.9 不同ASP 級(jí)分在黑泥/水界面的吸附

配置不同濃度的ASP 超濾級(jí)分溶液各100 mL,調(diào)pH 值至9.6.向150 mL 錐形瓶中加入5.0000 g 黑泥和50 mL 溶液,搖床振蕩時(shí)間為3.5 h(轉(zhuǎn)速200 r/min,溫度25℃),靜置1 h 后用離心機(jī)以10 000 r/min 的速度離心兩次(每次10 min).采用UV-2550 型紫外分光光度計(jì)測(cè)定離心稀釋后上清液的濃度,由吸附前后的濃度差可得吸附量:

式中,Γ 為吸附量(吸附前后ASP 超濾級(jí)分溶液的濃度差),mg/g;m 為黑泥質(zhì)量,g;V 為溶液體積,mL;ρ'0為吸附前溶液的質(zhì)量濃度,g/L;ρ'1為吸附后溶液濃度,g/L;ρ'blank為吸附后空白樣濃度,g/L.

1.3.10 不同ASP 級(jí)分對(duì)黑泥顆粒Zeta 電位的影響

將在黑泥上吸附后的懸浮液靜置3 h,取上清液注入電泳池中,測(cè)定Zeta 電位,殘差保持在0.05 以下,測(cè)4 次取均值.

2 結(jié)果與討論

2.1 不同ASP 超濾級(jí)分的特性黏度

將氨基磺酸系分散劑產(chǎn)品ASP-0 超濾后得到不同相對(duì)分子質(zhì)量范圍的級(jí)分,測(cè)定其特性黏度,結(jié)果見(jiàn)表2.

從表2 可見(jiàn),隨著各個(gè)級(jí)分截留相對(duì)分子質(zhì)量增大,其對(duì)應(yīng)的特性黏度也增大.除ASP-5 以外,其他級(jí)分ASP 的特性黏度均小于ASP-0.不同ASP 級(jí)分的特性黏度變化證實(shí)通過(guò)超濾實(shí)現(xiàn)了按相對(duì)分子質(zhì)量分離ASP 的目的.

表2 不同ASP 級(jí)分的相對(duì)分子質(zhì)量和特性黏度Table 2 Relative molecular mass and intrinsic viscosity of different ASP fractions

2.2 不同ASP 級(jí)分對(duì)陶漿流出時(shí)間的影響

控制ASP 摻量為0.3%,漿料固含量為71%,考察相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)ASP 分散性能的影響,并與無(wú)機(jī)分散劑ISD(根據(jù)國(guó)內(nèi)陶瓷企業(yè)常用的分散劑種類,以m(三聚磷酸鈉)∶m(水玻璃)=2∶5 的比例混合而成)做對(duì)比,結(jié)果見(jiàn)表3.

流出時(shí)間越短,則陶瓷漿料的流動(dòng)性越好,說(shuō)明分散劑的分散性能越好.從表3 可見(jiàn),ASP-0 的流出時(shí)間小于對(duì)比樣分散劑,也小于各個(gè)不同相對(duì)分子質(zhì)量的級(jí)分.這說(shuō)明ASP-0 分散性能優(yōu)于國(guó)內(nèi)常用的無(wú)機(jī)鹽分散劑,而超濾后其不同相對(duì)分子質(zhì)量級(jí)分的分散性能均降低.

表3 不同ASP 級(jí)分的流出時(shí)間Table 3 Outflow time of ASP with different mol ecular weight

摻相對(duì)分子質(zhì)量較小的ASP-1、ASP-2、ASP-3時(shí),陶瓷漿體流動(dòng)性差,流出時(shí)間很長(zhǎng).摻相對(duì)分子質(zhì)量較大的ASP-4、ASP-5 的漿體流出時(shí)間變短,說(shuō)明隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增加,其分散性能有相應(yīng)的提高.這可能是因?yàn)樾∠鄬?duì)分子質(zhì)量ASP 在陶瓷顆粒上吸附產(chǎn)生的分散作用主要靠靜電排斥作用,而在陶漿的濃漿體系中這種作用力相對(duì)較小,因此分散性能不佳;而較大相對(duì)分子質(zhì)量的ASP 分子相應(yīng)會(huì)有較大的空間結(jié)構(gòu),在陶瓷顆粒上吸附后會(huì)產(chǎn)生較大的空間位阻,從而使顆粒更好地分散.未分級(jí)的ASP-0 分散性能比ASP-4 和ASP-5 好,可能是由于不同相對(duì)分子質(zhì)量級(jí)分共同作用時(shí),可以穿插吸附于陶瓷顆粒表面,使分散劑吸附量提高,因而靜電排斥和空間位阻效應(yīng)同時(shí)作用,提高了陶瓷顆粒的分散性.此外,ASP-0 中包含具有一定分散減水效果的小分子無(wú)機(jī)鹽,通過(guò)與ASP 的復(fù)合作用亦可提高其分散性能.

2.3 不同ASP 級(jí)分對(duì)陶瓷漿體流變曲線的影響

實(shí)驗(yàn)測(cè)定了25℃下?lián)讲煌珹SP 級(jí)分的陶瓷漿體流變曲線,研究了相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)流變性能的影響,結(jié)果如圖2 所示.

從圖2 可以看出,摻相對(duì)分子質(zhì)量較小的ASP-1、ASP-2、ASP-3 時(shí),隨ASP 相對(duì)分子質(zhì)量增大,陶瓷漿體的表觀黏度降低,其中剪切速率為200s-1時(shí),摻ASP-3 的漿體表觀黏度僅為110 mPa·s,為所有樣品中最低.流變性測(cè)試結(jié)果與流出時(shí)間不一致,這是因?yàn)榱髯冃詼y(cè)試測(cè)定的是不同級(jí)分漿體在0~200 s-1剪切速率下的表觀黏度,流出時(shí)間是當(dāng)剪切速率為0 時(shí)對(duì)應(yīng)的漿體表觀黏度,從流變曲線可以看出當(dāng)剪切速率為0 時(shí),小相對(duì)分子質(zhì)量ASP 的表觀黏度遠(yuǎn)大于大相對(duì)分子質(zhì)量ASP,因此流出時(shí)間更長(zhǎng).摻低相對(duì)分子質(zhì)量ASP 的漿料粘稠,流動(dòng)性差,而且陶瓷泥漿一般屬于非牛頓流體,具有一定的觸變性[11],不同電荷的吸引使顆粒之間在漿料內(nèi)部形成了具有“卡片結(jié)構(gòu)”的三維結(jié)構(gòu)網(wǎng),剪切作用破壞了顆粒間的微結(jié)構(gòu),使其呈現(xiàn)出較大的觸變性[12].摻相對(duì)分子質(zhì)量較大的ASP-4、ASP-5 時(shí),陶瓷漿體的表觀黏度接近,雖然較摻ASP-3 的有所增大,但如前所述流動(dòng)性變好,說(shuō)明相對(duì)分子質(zhì)量高的ASP 級(jí)分有助于減弱漿體的觸變性.

圖2 摻不同ASP 級(jí)分的陶瓷漿體的流變曲線Fig.2 Rheology of ceramic slurry with different ASP frac tions

摻ASP-0 的陶瓷漿體表觀黏度較低(僅略高于摻ASP-3 的),并且隨剪切速率的增加變化較小,結(jié)合漿體流動(dòng)性最好的結(jié)果,可知摻未分級(jí)ASP 的陶瓷漿體觸變性最弱,體系最為穩(wěn)定.

2.4 不同ASP 級(jí)分在黑泥/水界面的吸附等溫線

陶瓷漿料是一種復(fù)雜的多元體系,一般由瘠性原料和粘土礦物顆粒及輔助原料組成.在各種原料中,粘土的比表面積和孔容積較大,相對(duì)難分散,所需吸附的分散劑量更大,因而粘土對(duì)料漿性能影響最大[13].文中所用的黑泥是粘土的一種,其顆粒與粘土顆粒形狀特征相同,如表1 所示,其比表面積和孔容積為幾種原料中最大,因此其對(duì)分散劑的吸附是影響陶漿性能的主要因素.

不同pH 值的溶液中黑泥所帶電荷不同,對(duì)分散劑吸附有一定影響.圖3 為不同pH 值下黑泥顆粒表面Zeta 電位的變化趨勢(shì).

圖3 黑泥顆粒表面Zeta 電位Fig.3 Zeta potentials of black mud particles

由圖3 可知:黑泥顆粒等電位點(diǎn)約為1.0;當(dāng)pH=1 時(shí),黑泥顆粒表面Zeta 電位約為0;當(dāng)pH <1時(shí),黑泥顆粒表面帶正電;當(dāng)pH >1 時(shí),黑泥顆粒表面帶負(fù)電.隨pH 值增大,黑泥顆粒表面電負(fù)性增強(qiáng).

實(shí)驗(yàn)測(cè)定了25℃下不同相對(duì)分子質(zhì)量ASP 級(jí)分在黑泥上的吸附量,以探討ASP 在陶瓷顆粒上的吸附分散作用,結(jié)果如圖4 所示.

圖4 不同ASP 級(jí)分在黑泥/水界面的吸附等溫線Fig.4 Adsorption isotherms of different ASP fractions on black mud/water interface

對(duì)于高分子分散劑,當(dāng)相對(duì)分子質(zhì)量較低時(shí),平鋪式吸附是高分子鏈的主要吸附方式,相對(duì)分子質(zhì)量增加后則以環(huán)式和尾式吸附為主,吸附量和吸附層厚度得以增加[14].由圖4 可知,小相對(duì)分子質(zhì)量級(jí)分(ASP-1、ASP-2、ASP-3)吸附量較小,這可能是因?yàn)槿芤褐行》肿佣嘁云戒伿轿接陬w粒表面,吸附的分子數(shù)少而導(dǎo)致吸附量很小.ASP-1 吸附量相對(duì)較大,一方面可能是由于相對(duì)分子質(zhì)量小的ASP-1 分子更容易進(jìn)入黑泥層間結(jié)構(gòu)和顆??紫?另一方面黑泥懸浮液pH 值為6 左右,因此黑泥顆粒自身帶負(fù)電,和負(fù)電性的ASP 陰離子存在靜電排斥,不利于ASP 的吸附.而ASP 樣品中的無(wú)機(jī)鹽在超濾后大部分進(jìn)入小分子級(jí)分ASP-1 中,無(wú)機(jī)鹽的加入屏蔽了ASP-1 與黑泥之間的靜電斥力,促進(jìn)其吸附.

較大相對(duì)分子質(zhì)量ASP-4、ASP-5 在黑泥顆粒表面的吸附量較大,推測(cè)其以環(huán)式和尾式吸附為主;而其中ASP-4 的吸附量大于ASP-5,這可能是由于ASP-4 分子體積較小,在黑泥表面吸附密度較大.未分級(jí)的ASP-0 的吸附等溫線呈現(xiàn)出S 型,而且在平衡濃度超過(guò)5 g/L 后其吸附量為所有樣品中最大,這可能是由于低相對(duì)分子質(zhì)量ASP 級(jí)分在顆粒表面形成平鋪吸附、而后高相對(duì)分子質(zhì)量ASP 級(jí)分在此基礎(chǔ)上再穿插進(jìn)行環(huán)、尾式吸附,從而形成了多層吸附的緣故.

圖4 的結(jié)果與表3 一致,吸附量及相對(duì)分子質(zhì)量大小會(huì)影響分散劑的分散降粘效果.在黑泥顆粒表面,小分子級(jí)分ASP-1、ASP-2、ASP-3 呈平鋪式吸附,因而吸附量較小,較小的空間位阻作用使其分散降粘效果不好;大分子級(jí)分ASP-4、ASP-5 以環(huán)式或尾式吸附為主,吸附量較大,同時(shí)分子空間結(jié)構(gòu)較大,從而產(chǎn)生較大的空間位阻作用.

2.5 不同ASP 級(jí)分對(duì)黑泥顆粒Zeta 電位的影響

實(shí)驗(yàn)研究了不同相對(duì)分子質(zhì)量ASP 級(jí)分對(duì)黑泥顆粒表面Zeta 電位的影響,結(jié)果如圖5 所示.

圖5 不同ASP 級(jí)分對(duì)黑泥顆粒表面Zeta 電位的影響Fig.5 Zeta potential of black mud with different ASP fractions

從圖5 可看出,加入各個(gè)級(jí)分ASP 后均能增大黑泥顆粒表面的Zeta 電位絕對(duì)值,這是因?yàn)楹谀囝w粒表面帶有負(fù)電荷,陰離子型分散劑ASP 吸附在其表面使Zeta 電位向更負(fù)變化.除ASP-1 外,當(dāng)相對(duì)分子質(zhì)量增加時(shí),黑泥顆粒表面Zeta 電位絕對(duì)值也逐漸增大.當(dāng)ASP 濃度較小(小于1 g/L)時(shí),Zeta 電位絕對(duì)值增速較快;隨后Zeta 電位增大趨勢(shì)變慢;當(dāng)濃度達(dá)到2 g/L 后,Zeta 電位基本保持不變.在高濃度區(qū),摻ASP-0 和ASP-5 的黑泥顆粒的Zeta 電位降低最多,約-50 mV,而摻其他級(jí)分的黑泥顆粒的Zeta 電位在-40 mV 左右.

相對(duì)分子質(zhì)量小于30 000 的ASP 級(jí)分對(duì)Zeta電位的提高作用較小,一方面可能由于其吸附量小,另一方面可能是由于相對(duì)分子質(zhì)量小的分散劑帶較少的負(fù)電基團(tuán),高濃度時(shí)多以小膠團(tuán)狀的形式吸附,帶電基團(tuán)較少,多被屏蔽于膠團(tuán)內(nèi)部,靜電斥力的減小致使Zeta 電位絕對(duì)值減小[15].其中ASP-1 在低濃度(1.5~4 g/L)時(shí)反而能使顆粒的Zeta 電位絕對(duì)值比更高相對(duì)分子質(zhì)量的ASP-2、ASP-3 大,但摻加高濃度(如6~8 g/L)ASP-1 時(shí),顆粒的Zeta 電位絕對(duì)值又低于后兩者,可能和其吸附量在低摻量時(shí)較大、在高摻量時(shí)有所降低有關(guān).

從不同級(jí)分ASP 對(duì)陶瓷漿體應(yīng)用性能、吸附等溫線及Zeta 電位的影響可知,小相對(duì)分子質(zhì)量ASP多以平鋪式吸附為主,吸附量少,使得對(duì)黑泥顆粒Zeta 電位的提高作用小,而且由于吸附層厚度小,其吸附產(chǎn)生的空間位阻作用也小,顆粒難以有效分散.大相對(duì)分子質(zhì)量ASP 多以環(huán)式或尾式吸附在顆粒表面,較大的相對(duì)分子質(zhì)量和Zeta 電位使其空間位阻和靜電斥力作用均較大,分散降粘性能較好,說(shuō)明在“黑泥-水-ASP”體系中,靜電斥力與空間位阻效應(yīng)共同作用提高了顆粒的分散穩(wěn)定性.未分級(jí)ASP-0 的分散性比其它單一超濾級(jí)分都要好的原因,是由于ASP-0 中不同相對(duì)分子質(zhì)量級(jí)分共同作用,穿插吸附于陶瓷顆粒表面,形成了多層吸附,綜合而言靜電斥力與空間位阻效應(yīng)最強(qiáng),因而對(duì)陶漿的減水降粘效果最好.

3 結(jié)論

(1)ASP 相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)陶瓷漿體應(yīng)用性能的影響較大.摻加高相對(duì)分子質(zhì)量ASP 級(jí)分的陶瓷漿料的流出時(shí)間短,流動(dòng)性好;但單個(gè)ASP 超濾級(jí)分的分散性能均不如未分級(jí)的產(chǎn)品ASP-0,說(shuō)明當(dāng)不同相對(duì)分子質(zhì)量ASP 級(jí)分配合使用時(shí),陶瓷漿體的性能可以達(dá)到最優(yōu).

(2)相對(duì)分子質(zhì)量大于10000 的ASP 在黑泥上的吸附量要高于相對(duì)分子質(zhì)量小于10000 的低相對(duì)分子質(zhì)量級(jí)分,但兩者在黑泥上的吸附量均隨相對(duì)分子質(zhì)量增大而減少.未分級(jí)ASP-0 在黑泥上的吸附量超過(guò)所有單個(gè)超濾級(jí)分,且吸附等溫線表現(xiàn)出S 型.

(3)加入ASP 超濾級(jí)分均能增大黑泥顆粒表面Zeta 電位的絕對(duì)值,除ASP-1 外,隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增加,黑泥顆粒表面的Zeta 電位絕對(duì)值也逐漸增大,其中摻加ASP-0 和ASP-5 的黑泥顆粒Zeta 電位的降低最多.在“黑泥-水-ASP”體系中,ASP 通過(guò)在黑泥顆粒表面吸附產(chǎn)生空間位阻效應(yīng)與靜電排斥作用,從而提高體系的分散穩(wěn)定性,顯示出對(duì)陶瓷漿體的良好分散性能.

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