抗静电母料中分散剂的作用
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分散剂的作用是什么0000分散剂是什么分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂。
可均一分散那些难于溶解于液体的无机,有机颜料的固体颗粒,同时也能防止固体颗粒的沉降和凝聚,形成安定悬浮液所需的药剂。
分散剂的作用是什么分散剂的作用是使用润湿分散剂减少完成分散过程所需要的时间和能量,稳定所分散的颜料分散体,改性颜料粒子表面性质,调整颜料粒子的运动性,具体体现在以下几个方面:缩短分散时间,提高光泽,提高着色力和遮盖力,改善展色性和调色性,防止浮色发花,防止絮凝,防止沉降润湿分散剂的分类涂料常用润湿分散剂有以下五类:阴离子型、阳离子型、电中性、多官能团,非离子。
其中阴离子价位低,非离子在涂料涂膜中容易解吸移动。
1.分散剂5040吸附于固体颗粒的表面,使凝聚的固体颗粒表面易于湿润。
2.高分子型的分散剂,在固体颗粒的表面形成吸附层,使固体颗粒表面的电荷增加,提高形成立体阻碍的颗粒间的反作用力。
3.分散剂使固体粒子表面形成双分子层结构,外层分散剂极性端与水有较强亲合力,增加了固体粒子被水润湿的程度.固体颗粒之间因静电斥力而远离4.分散剂使体系均匀,悬浮性能增加,不沉淀,使整个体系物化性质一样以上所述,使用分散剂能安定地分散液体中的固体颗粒。
分散剂的作用基本原理:在我们涂料生产过程中,颜料分散是一个很主要的生产环节,它直接关系到涂料的储存,施工,外观以及漆膜的性能等,所以合理地选择分散剂就是一个很重要的生产环节。
但涂料浆体分散的好坏不光和分散剂有关系,和涂料配方的制定以及原料的选择都有关系。
分散剂的作用,就是把各种粉体合理地分散在溶剂中,通过一定的电荷排斥原理或高分子位阻效应,使各种固体很稳定地悬浮在溶剂(或分散液)中。
(1)双电层的原理。
水性涂料使用的分散剂必须水溶,它们被选择地吸附到粉体与水的界面上。
目前常用的是阴离子型,它们在水中电离形成阴离子,并具有一定的表面活性,被粉体表面吸附。
分散剂的使用范文分散剂是指能够使固体粒子在液体中均匀分散的添加剂。
在许多工业领域中,如涂料、油墨、胶黏剂、陶瓷、化妆品、农药等,分散剂的使用非常普遍。
下面将详细介绍分散剂的作用、分类、使用方法和注意事项。
一、分散剂的作用1.将固体粒子分散到液体中,减小固体粒子之间的相互作用力,防止颗粒团聚和沉降;2.提高液体的黏稠度和粘度,降低颗粒与颗粒、颗粒与液体之间的接触力;3.提高颜料的遮盖力和色力,使颜料更好地润湿和分散在介质中;4.减少液体粘度,提高流动性,便于涂料、胶黏剂等的制备和应用;5.防止分散体在干燥或固化过程中团聚,保持分散系统的稳定性。
二、分散剂的分类根据分散剂的性质和机理可分为以下几类:1.表面活性剂:通过调整分散液体的界面张力和表面活性,使固体颗粒更容易分散在液体中。
常用的表面活性剂有离子表面活性剂和非离子表面活性剂。
2.高分子分散剂:通过高分子链的吸附和包裹作用,阻碍颗粒间的相互作用,从而分散颗粒。
常见的高分子分散剂有聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、聚乙二醇等。
3.胶体分散剂:通过形成胶体颗粒,在液体中稳定分散固体颗粒。
常见的胶体分散剂有胶体二氧化硅、胶体二氧化铝等。
4.沉淀剂:通过与固体颗粒表面产生化学反应,改变颗粒表面性质,使颗粒分散稳定。
常见的沉淀剂有硝酸铵、硝酸镁等。
三、分散剂的使用方法1.选择适合的分散剂:根据固体颗粒的性质选择相应的分散剂。
不同分散剂对不同颗粒具有不同的适用性,需要根据实际情况进行选择。
2.确定分散剂用量:根据颗粒的类型、浓度、形状和分散剂性质等因素,确定适当的分散剂用量。
一般来说,分散剂的用量越小越好,过多的使用会导致颜料的遮盖力降低。
3.使用适当的分散设备:根据颗粒的大小和性质,选择合适的搅拌设备进行分散。
常见的设备有高剪切搅拌机、球磨机、超声波分散机等。
4.控制分散时间和条件:根据颗粒的特性和系统的需要,控制分散的时间和条件。
例如,在球磨过程中,可以控制球磨的时间和速度以达到理想的分散效果。
分散剂的作用原理
分散剂是一种在化工生产和加工过程中广泛应用的助剂,它可以有效地改善固体颗粒或液滴的分散性能,使其在液体介质中均匀分散。
分散剂的作用原理主要包括表面活性剂作用、电荷斥力作用和机械作用三个方面。
首先,分散剂的表面活性剂作用是其作用原理之一。
表面活性剂是一类具有亲水性和疏水性基团的化合物,它可以在固体颗粒或液滴表面形成一层薄膜,使其与介质相互作用,减小表面张力,从而使颗粒或液滴更容易分散在介质中。
这种表面活性剂作用可以有效地改善固体颗粒或液滴的分散性能,使其不易聚集成团。
其次,分散剂的电荷斥力作用也是其作用原理之一。
在分散剂的作用下,固体颗粒或液滴表面会带上电荷,形成一个电二重层结构。
当颗粒或液滴之间的电荷相互斥力大于吸引力时,它们会相互排斥,从而保持在介质中的分散状态。
这种电荷斥力作用可以有效地阻止颗粒或液滴发生聚集,保持其分散状态。
最后,分散剂的机械作用也是其作用原理之一。
分散剂可以通过机械作用,如搅拌、剪切等方式,将固体颗粒或液滴分散在介质中。
通过机械作用,分散剂可以克服固体颗粒或液滴之间的相互吸引力,使其保持分散状态。
这种机械作用可以有效地改善固体颗粒或液滴的分散性能,使其均匀分散在介质中。
综上所述,分散剂的作用原理主要包括表面活性剂作用、电荷斥力作用和机械作用三个方面。
通过这些作用原理,分散剂可以有效地改善固体颗粒或液滴的分散性能,使其在介质中均匀分散。
在化工生产和加工过程中,分散剂的应用可以提高产品质量,提高生产效率,降低能耗,具有广阔的应用前景。
分散剂的作用原理及应用分散剂是一种化学物质,可以将不溶性固体或液体分散到液相中。
它可以防止固体或液体颗粒结合在一起,使它们能够均匀地分散在溶液中。
分散剂具有很多应用领域,在工业生产、药品制造、食品加工等方面发挥着重要作用。
1.静电斥力作用:分散剂可以使颗粒表面带有电荷,使它们之间发生电荷斥力,从而防止颗粒吸附在一起。
这种静电斥力可以持续较长时间,使得颗粒能够长时间稳定地分散在液相中。
2.电双层作用:在分散剂添加到液相中时,分散剂分子会吸附在颗粒表面形成一层电荷层,称为电双层。
这层电荷层可以在颗粒表面形成一个电荷屏障,防止颗粒之间的相互作用力。
这种电双层作用可以使颗粒均匀地分散在液相中,保持分散液的稳定性。
3.亲油作用:分散剂分子具有亲油基团和亲水基团,可以在固液界面上形成一层亲水层和亲油层。
这种亲油作用可以减少固液界面张力,使液体更容易湿润固体颗粒,使颗粒更容易分散在液相中。
分散剂的应用有以下几个方面:1.工业生产:分散剂在工业生产中广泛应用。
例如,分散剂可以用于颜料、染料的生产过程中,使颜料、染料能够均匀地溶解在液相中,并保持颜料、染料的稳定性。
此外,分散剂还可以用于纸张、涂料、塑料等行业,改善产品性能和加工工艺。
2.药品制造:在制药过程中,分散剂常常被用作药物载体,用于纳米药物的制备。
分散剂可以使纳米颗粒均匀地分散在溶液中,增加药物的溶解度和生物利用度。
此外,分散剂还可以用于药剂制剂的稳定性,保持药品的活性和有效性。
3.食品加工:在食品加工过程中,分散剂常常用于乳化、稳定和增稠。
例如,分散剂可以用于奶糖、巧克力、酱料等的制作过程中,使其均匀分散并保持稳定性。
此外,分散剂还可以用于果汁、饮料等的悬浮剂,可以使悬浮颗粒均匀分散在液体中,增加产品的口感和稳定性。
4.化妆品制造:在化妆品制造过程中,分散剂常常被用作乳化剂、增稠剂和稳定剂。
例如,分散剂可以用于乳液、霜状化妆品等的制作过程中,使其成分均匀分散并保持稳定性。
分散剂的作用原理概述分散剂是一种常用的化学品,其作用是将固体颗粒分散到液体中,形成均匀的悬浮液。
在许多行业中,分散剂起着至关重要的作用,例如涂料、颜料、粉末冶金等。
本文将探讨分散剂的作用原理及其在工业中的应用。
作用原理分散剂能够改变颗粒表面的物理性质,从而降低颗粒间的吸引力,使其分散在液体中。
其作用机制主要包括表面活性剂效应、电荷效应和空间屏蔽效应。
1. 表面活性剂效应分散剂中的表面活性剂能够吸附在颗粒表面,形成一个稳定的分散系统。
表面活性剂分子通常由亲水基团和疏水基团组成,亲水基团与液体相互作用,而疏水基团与颗粒表面相互作用。
这种亲水疏水的结构使分散剂分子在液体中形成一个稳定的包裹层,阻止颗粒间的聚集。
2. 电荷效应在某些情况下,颗粒表面带有电荷,分散剂能够通过改变颗粒表面的电荷状态来实现分散作用。
当颗粒带有电荷时,它们会相互排斥,从而防止聚集。
分散剂中的离子或分子可以与颗粒表面发生电荷作用,改变其表面电荷状态,使颗粒带有相同或相反的电荷,从而实现分散。
3. 空间屏蔽效应当分散剂分子吸附在颗粒表面时,它们之间会形成一个稳定的层。
这个层可以阻止颗粒之间的接触和聚集。
分散剂分子的体积足够大,可以在颗粒表面形成一个空间屏蔽层,从而有效地阻止颗粒间的吸引力。
应用领域分散剂在各个行业中都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域:1. 涂料在涂料中,分散剂能够将颜料分散到液体中,使颜料均匀分布在整个涂层中。
这不仅可以提高涂层的色彩饱和度和均匀性,还可以增加涂层的附着力和耐久性。
2. 颜料分散剂在颜料制备中也起着重要的作用。
它可以帮助颜料颗粒分散到液体中,形成色浆。
通过控制分散剂的类型和用量,可以调整颜料的粒径和分散度,从而得到所需的颜料品质。
3. 粉末冶金在粉末冶金中,分散剂可以将金属粉末分散到液体中,形成悬浮液。
这样可以方便地进行粉末成型和烧结,制备出具有高密度和均匀结构的金属制品。
4. 制药工业在制药工业中,分散剂被广泛应用于药物的制备和输送系统中。
分散剂种类及作用原理一、引言分散剂是一种广泛应用于化工、医药、涂料等领域的重要辅助剂。
它能够将具有较高表面能力的固体颗粒分散到液体中,使颗粒间相互分散并避免重新聚集。
本文将介绍几种常见的分散剂种类及其作用原理。
二、离子型分散剂离子型分散剂是一类以离子键为主要作用力的分散剂。
它能够通过与颗粒表面带电荷的区域发生静电相斥作用,将颗粒分散到介质中。
常见的离子型分散剂有阴离子型和阳离子型两种。
1. 阴离子型分散剂阴离子型分散剂具有负电荷,常见的有羧酸盐、磺酸盐等。
它们在水中形成带负电荷的离子,与颗粒表面的阳离子结合,产生静电斥力,从而使颗粒分散。
此外,阴离子型分散剂还能通过与金属离子形成络合物,改变颗粒表面的电性,达到分散的效果。
2. 阳离子型分散剂阳离子型分散剂具有正电荷,常见的有季铵盐、胺盐等。
它们在水中形成带正电荷的离子,与颗粒表面的阴离子结合,同样产生静电斥力,从而实现颗粒的分散。
此外,阳离子型分散剂还能通过与颗粒表面的负离子形成配位键,增加分散的稳定性。
三、非离子型分散剂非离子型分散剂是一类不带电荷的分散剂,主要通过分子间的非离子键相互作用来实现颗粒的分散。
常见的非离子型分散剂有吡唑啉、聚乙二醇等。
1. 吡唑啉吡唑啉是一种具有碱性的有机化合物,它能够通过与颗粒表面的酸性物质发生中和反应,改变颗粒表面的电性,实现颗粒的分散。
此外,吡唑啉还能与颗粒表面的氧、氮等原子形成氢键或范德华力,增加分散的稳定性。
2. 聚乙二醇聚乙二醇是一种常用的非离子型分散剂,它具有良好的溶解性和润湿性,能够与颗粒表面形成氢键或范德华力,实现颗粒的分散。
此外,聚乙二醇还能够通过与颗粒表面的水分子发生氢键,形成水合层,减少颗粒间的相互作用力,从而增加分散的稳定性。
四、高分子分散剂高分子分散剂是一类由高分子化合物构成的分散剂,其分散机理主要涉及高分子与颗粒之间的吸附作用。
常见的高分子分散剂有聚丙烯酸酯、羟乙基纤维素等。
1. 聚丙烯酸酯聚丙烯酸酯是一种具有较高表面活性的高分子化合物,它能够通过与颗粒表面的吸附作用,将颗粒分散到介质中。
分散剂作用原理分散剂是一种能够使颗粒或液滴分散在另一种介质中的物质。
在化工、制药、涂料、油墨等领域,分散剂扮演着重要的角色。
它能够有效地改善颗粒或液滴在溶液或悬浮液中的分散状态,提高产品的稳定性和均匀性。
下面我们将深入探讨分散剂的作用原理。
首先,分散剂的作用原理是通过降低颗粒或液滴的表面张力来实现的。
表面张力是指液体表面层分子间的相互作用力,当颗粒或液滴的表面张力降低时,它们就更容易分散在介质中。
分散剂的分子结构中通常含有亲水基团和疏水基团,亲水基团能与水分子发生相互作用,而疏水基团则能与颗粒或液滴表面发生相互作用,从而降低表面张力,使颗粒或液滴更容易分散在介质中。
其次,分散剂还能够通过稳定分散系统的机理来实现其作用。
在分散系统中,颗粒或液滴往往会因为凝聚或沉积而失去分散状态,而分散剂的存在能够阻止颗粒或液滴的凝聚和沉积,从而保持分散系统的稳定性。
分散剂的分子在介质中形成一层保护膜,包裹着颗粒或液滴,阻止它们之间的相互作用,使其保持分散状态。
此外,分散剂还能够通过增加介质的粘度来实现其作用。
当分散剂加入介质中时,它会与介质形成一种复合体系,使介质的粘度增加。
高粘度的介质能够有效地阻止颗粒或液滴的沉积和凝聚,从而保持分散系统的稳定性。
总的来说,分散剂的作用原理是多方面的,它通过降低表面张力、稳定分散系统、增加介质粘度等方式来改善颗粒或液滴在介质中的分散状态,提高产品的稳定性和均匀性。
在实际应用中,我们需要根据不同的颗粒或液滴特性和介质性质选择合适的分散剂,以达到最佳的分散效果。
分散剂的作用原理虽然复杂,但在实际生产中却具有重要的应用价值。
通过深入理解分散剂的作用原理,我们能够更好地选择和应用分散剂,提高产品的质量和性能,推动相关行业的发展。
希望本文能够帮助大家更好地理解分散剂的作用原理,为实际生产提供一定的参考价值。
分散剂的作用分类和选择依据分散剂是一种在液体中将固体颗粒均匀分散的化学物质。
它能够改善固体颗粒与液体之间的相互作用力,使得颗粒之间不容易聚集,从而达到保持颗粒分散状态的目的。
在许多领域,包括化妆品、农药、油墨、食品等的制造过程中,分散剂发挥着重要的作用。
1.稳定分散系统:分散剂可以降低固体颗粒聚集的倾向,使得颗粒能够均匀分散在液体中,避免颗粒沉淀或结块。
2.提高颜料的颜色强度和饱和度:分散剂可以加强颜料与液体的相互作用力,使得颜料的颜色更加鲜艳、饱和。
3.增加涂料和油墨的粘度:分散剂可以改变涂料和油墨的流动性,使其更易于涂覆在物体表面,提高涂层的均匀性和光泽度。
4.提高颗粒的稳定性:分散剂能够防止颗粒在储存和运输过程中的析出和沉淀,保持颗粒的稳定性。
根据分散剂的化学性质和用途,可以将分散剂分为以下几类:1.表面活性剂:表面活性剂是一类分子,在其中一个部分吸附在固体颗粒表面,而另一个部分在液体中溶解,形成胶体颗粒,防止颗粒聚集。
例如,十二烷基硫酸钠(SDS)等。
2.聚合物分散剂:聚合物分散剂是一类高分子化合物,其分子链可以与颗粒表面形成物理或化学结合,阻止颗粒之间的聚集。
例如,聚乙烯醇(PVA)等。
3.离子型分散剂:离子型分散剂通过电荷排斥作用防止颗粒聚集。
根据离子性质,离子型分散剂可分为阳离子型和阴离子型。
例如,亚甲基蓝等。
4.高分子抗缩剂:高分子抗缩剂可以使液体中的固体颗粒均匀分散,防止颗粒在固化过程中发生缩水和聚集。
例如,聚丙烯酰胺(PAM)等。
选择分散剂的依据主要包括以下几个方面:1.要分散的颗粒性质:包括颗粒的大小、形状、表面性质以及颗粒之间的相互作用力等。
不同的颗粒可能对分散剂有不同的选择要求。
2.分散液体的性质:包括液体的粘度、pH值、离子强度等。
分散剂的选择应根据液体的性质进行调整,以确保最佳的分散效果。
3.分散剂的毒性和环境安全性:分散剂应具有较低的毒性,并且在环境中容易降解,以避免对人体和环境造成危害。
分散剂的原理与应用1. 分散剂的定义分散剂,又称分散剂料,是指能够将固体颗粒均匀分散在流体介质中的物质。
它能够改变固体颗粒的表面特性,使其具有较好的分散性,从而有效减少固体颗粒的聚集和沉淀现象。
2. 分散剂的原理分散剂的主要原理是通过改变固体颗粒的表面性质,使其具有电离或极性,从而形成静电或极性吸附作用,阻止颗粒之间的相互吸引力,使其保持均匀的分散状态。
具体包括以下几个方面的原理:2.1. 电离作用分散剂中的活性基团在溶液中能够解离成为离子,这些离子能够吸附在固体颗粒表面,形成电离层,从而具有较大的静电斥力,有效阻止固体颗粒的聚集和沉淀。
2.2. 极性吸附作用分散剂分子中的极性基团能够与固体颗粒表面的极性基团进行吸附作用,形成极性层,从而使颗粒之间的相互作用变为吸引力,有效减少固体颗粒的聚集和沉淀。
3. 分散剂的应用分散剂在众多领域中有着广泛的应用,下面列举了一些常见的应用领域:3.1. 涂料行业在涂料行业中,分散剂广泛用于颜料分散、增稠和流变控制等方面。
它能够促进颜料的均匀分散,提高涂料的色彩均匀度和光泽度,同时还能够调节涂料的流变性能,使其更易于施工和应用。
3.2. 印刷和染料行业在印刷和染料行业中,分散剂被广泛用于颜料的分散和稳定。
它能够减少颜料颗粒的聚集和沉淀,保持颜料的分散状态,从而提高印刷品和染料的色彩均匀度和色牢度。
3.3. 陶瓷行业在陶瓷行业中,分散剂被用于陶瓷浆料的制备。
它能够改善陶瓷浆料的粘度和流变性能,使其易于施工和成型;同时还能够提高陶瓷制品的致密度和光泽度。
3.4. 农药行业在农药行业中,分散剂被广泛用于农药的悬浮剂制备。
它能够将农药颗粒均匀分散在水中,提高农药的稳定性和作用效果,从而提高农作物的防治效果和产量。
3.5. 胶粘剂行业在胶粘剂行业中,分散剂常用于胶黏剂的稳定和流变控制。
它能够改善胶黏剂的粘度和黏附性,使其易于施工和粘合,提高胶黏剂的性能和使用效果。
4. 总结分散剂是一类能够将固体颗粒均匀分散在流体介质中的物质。
分散剂种类及作用分散剂是一种常见的化学添加剂,具有分散、稳定、润湿等多种作用。
它可以将固体颗粒均匀地分散在液体中,避免颗粒在液体中的聚集和沉淀,从而提高产品的质量和稳定性。
本文将介绍分散剂的种类及其作用。
一、分散剂的种类1. 阴离子型分散剂阴离子型分散剂是一种带负电荷的分散剂,其分散机理是通过静电斥力来防止颗粒聚集。
阴离子型分散剂可以分为有机阴离子型和无机阴离子型两种。
有机阴离子型分散剂具有良好的分散效果,但其稳定性较差;而无机阴离子型分散剂稳定性较好,但分散效果一般。
2. 阳离子型分散剂阳离子型分散剂是一种带正电荷的分散剂,其分散机理是通过静电吸引力来防止颗粒聚集。
阳离子型分散剂的稳定性较好,但其分散效果一般。
3. 非离子型分散剂非离子型分散剂是一种不带电荷的分散剂,其分散机理是通过表面活性剂的分子结构来防止颗粒聚集。
非离子型分散剂具有较好的分散效果和稳定性。
4. 阴阳离子混合型分散剂阴阳离子混合型分散剂是一种同时具有阳离子和阴离子的分散剂,其分散机理是通过静电吸引力和静电斥力的双重作用来防止颗粒聚集。
阴阳离子混合型分散剂具有较好的分散效果和稳定性。
二、分散剂的作用1. 分散作用分散作用是分散剂最主要的作用之一。
分散剂可以将固体颗粒均匀地分散在液体中,避免颗粒在液体中的聚集和沉淀。
分散作用可以提高产品的质量和稳定性。
2. 稳定作用稳定作用是分散剂的另一个重要作用。
分散剂可以防止颗粒在液体中的聚集和沉淀,从而提高产品的稳定性。
稳定作用可以使产品长期保存而不失去其质量和性能。
3. 润湿作用润湿作用是分散剂的另一个作用。
分散剂可以降低液体的表面张力,使其更容易润湿颗粒表面。
润湿作用可以提高颗粒在液体中的分散效果和稳定性。
4. 乳化作用乳化作用是分散剂的另一个作用。
分散剂可以将油水混合物分散成微小的液滴,从而形成乳状液体。
乳化作用可以使油水混合物更容易分散和稳定。
5. 粘度调节作用粘度调节作用是分散剂的另一个作用。
抗静电母料中分散剂的作用刘晓明 冯钠 夏英 刘林 马丽静 柴喜龙(大连轻工业学院应化材料工程系 116034) 摘 要 研究了硬P VC用抗静电、抗冲击功能性母料中分散剂的作用。
实验结果表明,在所选的分散剂中部分氧化聚乙烯蜡有较好的分散效果,有益于制品表面电阻的降低和抗冲击强度的提高。
关键词 硬聚氯乙烯 抗静电抗冲击母料 分散剂0 前言抗静电、抗冲击硬PV C在煤矿井下可用作通风管,喷浆管和给、排水管,也可用于煤炭斜流槽材料,具有广阔的应用前景。
为了获得抗静电能力,通常使用导电性炭黑为抗静电填料;提高制品的抗冲击能力,则需使用抗冲击改性剂。
以上述原理为基础,我们研制出多功能母料。
该料防止了炭黑对塑料厂配料系统、混炼造粒系统以及管材挤出工段的污染。
为了提高母料中炭黑的浸润以及炭黑在PVC中的分散能力,文献中介绍了以非离子型表面活性剂作为炭黑分散剂的方法〔1〕和色母料中分散剂的功能〔Z〕。
这些方法在炭黑浓度很高的抗静电母料中的使用效果如何尚未见研究报导,本文对此进行了对比研究。
1 实验部分1.1 原材料及设备实验原料:使用SG-5型PVC树脂(北京化工二厂产),以三碱式硫酸铅为主稳定剂,以硬脂酸盐类为辅稳定剂兼润滑剂。
导电炉黑由抚顺化工厂提供,以易流动且具增韧作用的CPE(淄博化工厂产)和EVA(北京有机化工厂产)为载体树脂。
非离子型表面活性剂由旅顺化工厂提供,聚乙烯蜡(上海产)市售。
实验设备:GH-10高速混合机(北京塑料机械厂产),SK-160B塑炼机(上海橡胶机械厂产),Y71-100液压机(大连锻压机厂产), ZC31高阻计(上海电表六厂产),万能制样机、悬臂梁冲击试验机(承德材料试验机总厂产)。
1.2 实验过程1.2.1 炭黑处理炭黑处理在三口瓶中,于机械搅拌下进行。
将炭黑于120℃~150℃,在搅拌下干燥10min;然后定量加入分散剂溶液或粉状分散剂,于150℃搅拌5~20m in,冷却后密封备用。
1.2.2 母料制备将炭黑与抗冲击改性剂、加工改性剂和载体树脂、按比例加到定温的开炼机上,塑炼成片,然后冷却切粒、保干备用。
母料中炭黑浓度约为60%。
1.2.3 硬PVC试样制备将定量添加稳定剂与润滑剂的PVC粉料于高速混合机中拌合。
再于适当的辊温和辊隙下,将定量加入抗静电母料的干混料置于开炼机上薄通、打包塑炼。
在塑炼过程中,定时取样用于表面电阻测定。
将塑炼后得到的PVC片材收稿日期1996-09-1013第1期(总第117期) 1997-02 塑料科技 PL A ST ICS SCI.&T ECHN OL O GY 多层,于液压机下,在175℃压制成板材。
板材于万能制样机上,按测试标准被铣割成力学性能测试用样条。
1.3 性能测试样片的表面电驵(Rs)测量按GB1410-78标准,使用标准环形电极,用高阻计或万用表进行。
样条的缺口冲击强度按ISO 180-1982(E)进行测试。
样条的拉伸性能按ISO/R 527-1966(E)测试。
2 实验结果及讨论2.1 混炼条件对硬PVC 表面电阻影响许多研究表明,在PE 、EVA 等热塑性塑料中,使用导电炭黑为抗静电填料时,制品表面电阻往往会随加工条件改变,其趋势如图1所示〔3〕。
图1 EV A /导电炭黑的表面电阻随混炼时间变化随混炼时间加长、材料表面电阻降低的原因被解释成炭黑团聚体解体变成熔结粒子,熔结粒子被剪切分散并导致导电网络的形成。
混炼时间过长,制品表面电阻升高的现象,则被解释成熔结粒子破坏导致炭黑空间结构度的降低和导电网络的不完善。
研究结果还表明,炭黑团聚体的解体并释放熔结粒子的过程需要外界提供足够的临界剪应力。
炭黑产品的堆密度越大,往往临界剪应力越高〔4〕。
外界提供的剪应力特别大时,也可使炭黑熔结粒子破碎释放出原生粒子,同时使熔结粒子的立体结构度降低,抗静电能力下降。
但是,一般的制品加工方式并不能使熔结粒子破坏,适度提高加工剪切力或延长混炼时间往往对制品的抗静电性有利。
可是,对于以导电炉黑为抗静电填料的硬PVC,其表面电阻常常表现为随混炼时间的延长或混炼温度提高而增大。
图2为将由部分氧化聚乙烯蜡处理的炭黑制备的抗静电母料经与PVC 共混后,样品的表面电阻与混炼条件的关系。
样品中导电炭黑的含量为12.5%。
图2 抗静电硬PV C 表面电阻与混炼条件关系对硬PVC 材料抗静电能力与加工条件密切相关的现象,应从硬PVC 形态随加工条件改变角度予以解释。
PVC 树脂颗粒由聚集粒子组成,聚集粒子又由初级粒子所组成〔5〕。
在加工温度较低、混炼时间较短时,PVC 制品中聚集粒子和初级粒子共存,炭黑粒子只能分布于PVC 的聚集粒子或初级粒子之间而不能进入这些微粒内部。
因而导电网络的连续性较好,导电通道比较“通畅”,抗静电性也就较好。
加工温度较高或加工时间很长时,PVC 初级粒子会相互熔合,同时炭黑粒子也可随机均匀地分布于PVC 之中;由于制品中炭黑仅占12.5%,如此少的炭黑均匀分布后,导电网络自然无法保持连续、畅通的状态。
PVC 加工中呈现的特殊形态,既使仅用少14刘晓明等 抗静电母料中分散剂的作用量导电填料就可取得适当的抗静电性成为可能,同时也提醒我们要严格掌握加工工艺条件。
2.2 分散剂对硬PVC 表面电阻的影响我们采取先使炭黑干燥,再分别用不同分散剂处理炭黑的方法,分散剂与炭黑的重量比为1∶10。
再用预处理后的炭黑与载体树脂及抗冲击改性剂共同制备成抗静电母料。
图3为经不同分散剂处理的炭黑制作的母料与PVC 干混料共混后,样片表面电阻与塑炼时间的关系。
各种试样的炭黑含量均为12.5%。
分散剂N P -6为壬基酚聚氧乙烯醚(n=6),LE -4为聚氧乙烯单月桂酸酯(n=4~5)。
图3 炭黑表面处理对硬P VC 表面电阻的影响(165℃混炼)图3表明Np-6和LE-4对提高炭黑的分散速度的作用不明显,反而使硬PVC 制品的表面电阻较未作炭黑处理时更高。
脂肪酸皂对炭黑处理也无好的效果。
只有部分氧化聚乙烯蜡处理炭黑后,可提高炭黑的分散能力,表现为母料的抗静电效果较未处理前有所提高,且制品表面电阻随混炼时间加长而增大的幅度较小。
2.3 抗静电、抗冲击硬PVC 的机械性能图3已表明,导电炉黑经聚乙烯蜡处理后,可使抗静电硬PVC 的表面电阻有所降低。
其对硬PVC 的拉伸性能影响情况见图4,对缺口冲击强度的影响情况见图5。
图5 抗静电硬P VC 抗冲击能力比较A 炭黑未经处理 B 炭黑经聚乙烯蜡处理C 炭黑经硬脂酸皂处理力学性能测试结果表明,以氧化聚乙烯蜡处理炭黑可以改善炭黑熔结粒子的分散状态,促进炭黑团聚体的解体速度,因而可减小作为应力集中体的炭黑粒子的尺寸,缓解炭黑使硬PVC 抗冲击能力降低的不良影响。
15刘晓明等 抗静电母料中分散剂的作用硫酸钙晶须复合增强聚丙烯性能研究葛铁军(沈阳化工学院 110021) 杨洪毅 韩跃新(沈阳祥跃新材料有限责任公司 110021) (东北大学110006) 摘 要 以硫酸钙晶须复合增强聚丙烯为研究对象,初步探讨了晶须增强的掺混工艺、表面处理和填充量对硫酸钙晶须增强PP 力学性能及加工性能的影响。
关键词 硫酸钙晶须 聚丙烯 复合增强 表面处理0 前言晶须作为现代复合材料中的新一代高性能增强剂,已越来越多的引起人们的极大兴趣,而其中硫酸钙晶须又以其优良的物化性能及相对低廉的造价吸引了工业界的重视。
作为一种新型、优质、价廉的增强材料,硫酸钙晶须是无水硫酸钙的纤维状单晶体,其尺寸稳定,平均长径比约为80,具有耐高温、抗化学腐蚀、韧性好、强度高、易进行表面处理、和橡胶塑料等聚合物的亲和力强等优点,而价格却仅为碳化硅晶须的200~300分之一,具有很强的市场竞争能收稿日期1996-10-05力。
其主要性能如表1所示。
表1 硫酸钙晶须主要性能晶须组成密度(g /cm 3)长度( m)直径( m)熔点(℃)拉伸强度(GPa )拉伸模量(GPa)水溶性22℃(ppm )硬度(莫氏)CaS O 4 2.69100~2001~4145020.5178<12003~4 由于硫酸钙晶须与其它增强材料相比具有更微细的尺寸和较大的长径比,因此添加到塑料和橡胶中,可以对聚合物进行增强和增韧;在一定的比例添加时,不仅很少或不增加流体的粘度,而且可使流动加工性得以改善,可以用于制作形状复杂尺寸精度高的产品,制品成型收缩率大大降低,表面光洁度提高。
3 结论采用适当的分散剂处理炭黑确实可提高炭黑的分散能力,提高母料的抗静电效果和抗静电硬PVC 的抗冲击能力。
有所研究的几种分散剂中,以部分氧化聚乙烯蜡的效果最好。
为了获得制品的良好物理机械性能,应严格掌握加工工艺条件。
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