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什么是聚羧酸类阻垢分散剂、聚羧酸类减水剂先说聚羧酸类阻垢分散剂，看这个关键词就能明白大概，是什么类？聚羧酸类，什么药剂？水处理阻垢分散剂，它是一种低分子聚电解质，”聚”指是聚合、凝聚这充分说明了他的特有性质是聚合在一起的，其阻垢分散性能与聚合物分子量有关，比较有代表性的聚丙烯酸钠按分子量200万-10000万絮凝剂；分子量10000-20000为分散剂型，分子量800-1000为阻垢剂，聚羧酸的阻垢分散性能，现分子国的羧基数目和间隔也存在着一定的关系，分子量相同时，羧基数目越多，阻垢分散性能越好。
大量的实验证明了，分子量在一定范围内的聚羧酸能有效地阻止水中碳酸钙、硫酸钙结垢，防止腐蚀产物沉积，而且对水中的泥土(砂)、粉尘等无定形不溶性物质起到的分散作用，使其呈分散状态悬浮在水中。
聚羧酸具有溶限效应，少量的聚羧酸可抑制几百倍的钙镁离子成垢。
聚羧酸在与有机膦酸水处理剂复配使用时，效果更佳。
聚羧酸型水处理剂在常规使用尝试下基本无毒，故对水体基本无污染。
水处理剂中最为神秘的就是阻垢缓蚀剂，一说水处理剂大家都会的到阻垢缓蚀剂、螯合分散剂、抑制钙垢的形成等等，那么这些水处理药剂的作用机是到底是什么，现在我在这里给大家介绍一下，明白了这些，就能间接明白阻垢分散剂和聚羧酸类减水剂的一些原原理。
1、应该提到的是晶格畸变作用分子量低于10000的聚羧酸的表面电荷对无机物晶体具有影响。
聚羧酸是阴离子型聚合物，在碳酸钙晶体形成的早期阶段，它被吸附在结晶表面，便晶体不能正常生长而发生晶格畸变，晶粒变得细小，从而阻止了垢的生成。
2、增溶作用聚羧酸是阴离子型聚合物，在水溶液中，可离解生成带负电荷的分子键，可与钙离子形成能溶于水的稳定的络合物，增加了成垢物在水中的溶解度，另外，这种络合物混入晶格内，可使沉淀物变为流态化，具有高效分散作用。
3、静电斥力作用聚羧酸在不中电离生成的带电荷的阴离子具有强烈的吸附作用，它会吸附到水中的一些泥砂、粉尘等杂质的粒子上，使其表面带有相同的负电荷。
FTIR,XPS和SEM研究聚羧酸盐分散剂在吡唑醚菌酯颗粒表面的吸附性能王丽颖;徐妍;姜震东;徐勇;项盛;郭鑫宇;吴学民【摘要】采用傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱和扫描电子显微镜相结合的方式,从微观角度研究梳状聚羧酸盐分散剂在吡唑醚菌酯颗粒表面的吸附性能,为聚羧酸盐分散剂在吡唑醚菌酯悬浮剂中的应用提供理论依据.研究结果表明:吡唑醚菌酯吸附聚羧酸盐分散剂后,红外谱图未出现新的吸收峰,聚羧酸盐分散剂与吡唑醚菌酯之间主要是物理吸附,范德华力是聚羧酸盐分散剂与吡唑醚菌酯颗粒表面结合的主要作用力.吡唑醚菌酯颗粒吸附聚羧酸盐分散剂后,吡唑醚菌酯颗粒界面的N和Cl电子峰强度减弱,C和O电子峰强度明显增强,还出现了Na的电子峰,这主要是聚羧酸盐分散剂中C,O和Na的贡献,说明聚羧酸盐分散剂在吡唑醚菌酯颗粒表面形成了良好的吸附.并以Cl元素为特征元素,计算出聚羧酸盐分散剂在吡唑醚菌酯颗粒表面的吸附层厚度约为1.22 nm.用扫描电子显微镜研究了样品的形貌,吸附聚羧酸盐分散剂后,原本光滑的吡唑醚菌酯颗粒表面吸附了很多细小的颗粒,且有序分布,这是由于分散剂疏水集团对吡唑醚菌酯颗粒形成了包覆,亲水基团充分外露,从而有效阻止吡唑醚菌酯颗粒间的团聚,提高了吡唑醚菌酯悬浮剂的物理稳定性.【期刊名称】《光谱学与光谱分析》【年(卷),期】2018(038)011【总页数】6页(P3401-3406)【关键词】傅里叶变换红外光谱;X射线光电子能谱;扫描电子显微镜;聚羧酸盐分散剂;吡唑醚菌酯【作者】王丽颖;徐妍;姜震东;徐勇;项盛;郭鑫宇;吴学民【作者单位】沈阳化工大学,辽宁沈阳110142;中国农业大学理学院,北京 100193;北京明德立达农业科技有限公司,北京102206;中国农业大学理学院,北京 100193;中国农业大学理学院,北京 100193;中国农业大学理学院,北京 100193;中国农业大学理学院,北京 100193;中国农业大学理学院,北京 100193【正文语种】中文【中图分类】O657.3引言当今，人们对生态环境、食品安全、环境保护等日益关注，环境相容性好的水基性农药制剂成为研发热点。
聚羧酸分散剂机理
聚羧酸分散剂是一种常用的表面活性剂，其作用是将固体粒子分散到液体中，以形成一个均匀的悬浮液体系。
它在许多工业应用中发挥着重要的作用，如颜料、涂料、油墨、胶粘剂等。
聚羧酸分散剂的机理可以从两个方面来解释：分散机理和稳定机理。
分散机理是指聚羧酸分散剂通过降低固体粒子之间的互相作用力，使其分散到液体中。
在液体中，分散剂的分子吸附在固体粒子的表面上，形成一层分散剂分子。
这些分散剂分子具有亲水基团和疏水基团，使得固体粒子表面带有电荷，从而产生静电斥力。
这种静电斥力可以克服引力作用，使固体粒子分散均匀，形成一个稳定的悬浮液体系。
稳定机理是指聚羧酸分散剂通过形成一个稳定的分散体系，防止固体粒子重新聚集。
在悬浮液中，分散剂分子可以通过形成吸附层来包裹固体粒子，形成一种稳定的胶体颗粒。
这种吸附层可以阻止固体粒子之间的直接接触和相互作用，从而防止固体粒子的聚集。
此外，分散剂分子还可以通过形成水合层来增加胶体颗粒的溶液稳定性。
总的来说，聚羧酸分散剂的机理是通过吸附在固体粒子表面形成分散剂分子层，产生静电斥力和阻止固体粒子的聚集，从而实现固体粒子的分散和悬浮液体系的稳定。
这种机理在工业生产中起着重要
作用，提高了产品的质量和性能。
丙烯酸-（甲基）丙烯酸酯共聚物等高分子分散剂属于均聚物或共聚物，通常在分散体系中可以起到空间稳定作用，有的带电高分子还可以通过静电稳定机制提高分散体系的稳定性，因而高分子分散剂比无机、有机小分子分散剂更为有效。
聚羧酸盐类分散剂具有长碳链，较多活性吸附点以及能起到空间排斥作用的支链，由于其特殊的结构而对悬浮体系具有很好的分散性能。
聚羧酸类分散剂与传统木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛缩合物钠盐分散剂相比有以下特点：①聚羧酸类分散剂对悬浮体系中的离子，pH值以及温度等敏感程度小，分散稳定性高，不易出现沉降和絮凝；②聚羧酸类分散剂提高了固体颗粒的含量，显著降低分散体系粘度，在高固含量下具有较好流动性，降低了原料成本，减少设备磨损；③原材料选择范围广，可选择不同种类的共聚单体，分子结构与性能的可设计性强，易形成系列化产品。
聚羧酸类分散剂采用不同的不饱和单体接枝共聚而成，其代表产物繁多，但结构遵循一定规则，即在重复单元的末端或中间位置带有EO，－COOH，－COO－，－SO3－等活性基团。
聚羧酸类分散剂在分子主链或侧链上引入强极性基团：羧基、磺酸基、聚氧化乙烯基等使分子具有梳形结构，分子量分布范围为10000-100000，比较集中于5000左右。
疏水基分子量控制在5000-7000左右，疏水链过长，无法完全吸附于颗粒表面而成环或与相邻颗粒表面结合，导致粒子间桥连絮凝；亲水基分子量控制在3000-5000左右，亲水链过长，分散剂易从农药颗粒表面脱落，且亲水链间易发生缠结导致絮凝。
聚羧酸类分散剂链段中亲水部分比例要适宜，一般为20%-40%，如果比例过低，分散剂无法完全溶解，分散效果下降；比例过高，则分散剂溶剂化过强，分散剂与粒子间结合力相对削弱而脱落。
聚羧酸类分散剂分子所带官能团如羧基、磺酸基、聚氧乙烯基的数量、主链聚合度以及侧链链长等影响分散剂对农药颗粒的分散性。
分子聚合度（相对分子量）的大小与羧基的含量对农药颗粒的分散效果有很大的影响。
聚羧酸系列分散剂在农药悬浮剂(SC)和悬乳剂(SE)中的应用董学亮;杨睿;朱鸿飞;刘小培;陈红【摘要】Using aqueous solution polymerization process,the appropriate structures polycarboxylic series dispersants were made from acrylic,maleic acid and functional monomers,in the presence of persulfate,hydrogen peroxide-metal,per-maleic acid as initiators. Study on stability of compatibility with suspension concentrates(SC)and suspensionemulsions(SE)and the field efficacy trials. The results showed that the property of the suspension concentrates and suspensionemulsions could meet the standards of other products at home and abroad. It is valuable for popularized application.%采用水溶液聚合工艺,以丙烯酸、马来酸和功能单体为主要原料,分别以过硫酸盐、双氧水-金属盐体系、过马来酸体系等为引发剂合成了适宜结构的聚羧酸系列农药分散剂,考察和评价了其对悬浮剂(SC)和悬乳剂(SE)的配伍性及稳定性,并进行了田间药效验证试验. 结果表明,其性能达到国内外同类产品水平,具有较好的推广应用价值.【期刊名称】《河南科学》【年(卷),期】2015(033)010【总页数】4页(P1717-1720)【关键词】环境友好型;分散剂;悬浮剂;悬乳剂【作者】董学亮;杨睿;朱鸿飞;刘小培;陈红【作者单位】河南省科学院高新技术研究中心,郑州 450002;郑州兰博尔科技有限公司,郑州 450009;郑州市建设工程质量检测有限公司,郑州 450052;河南省科学院高新技术研究中心,郑州 450002;河南省科学院高新技术研究中心,郑州 450002【正文语种】中文【中图分类】O632.5随着人们日益增强的环保意识，水基性制剂越来越受到人们的青睐.这类制剂是以水作为介质或稀释剂的一类农药加工剂型.具有低药害，低毒性，易稀释，易使用，易计量，不易燃、易爆，对环境保护有利等特点，主要包括水剂、悬浮剂、水包油乳剂、悬乳剂、悬浮种子处理剂和悬浮微胶囊剂.因此，国际上农药剂型开发朝着安全性强、绿色环保和价格低廉的水基性制剂和无粉尘的固体粒状制剂方向发展［1］.在发达国家环境友好新剂型农药研发生产已占据主导地位，而我国农药新剂型占农药总产量的比率很低，在农药新剂型的升级换代方面比发达国家滞后十多年.近年来，国内对环境友好型农药分散剂也开展了一定的研究，但在性能、配套性和应用技术研究等方面尚与国际先进水平有较大差距［2-3］.国外水溶性高分子分散剂研制与生产已具有几十年历史，基础研究全面，工业生产过程先进稳定，已经形成系列化产品，大大促进了水性化农药制剂的发展.目前，国内农药制剂所用关键助剂多由几家国外大公司垄断；巴斯夫BASF生产的助剂Sokalan、Tamol系列、Huntsman公司聚羧酸盐高分子分散剂早已应用于农药水分散粒剂、悬浮剂、水乳剂中，具有良好的分散和稳定性.我们采用清洁的水溶液聚合工艺合成出了环境友好型的聚羧酸农药分散剂，考察和评价了其对悬浮剂（SC）和悬乳剂（SE）的配伍性及稳定性，并进行了田间药效验证试验，结果表明，其性能达到国内外同类产品水平.1.1 原料和仪器马来酸酐（郑州宏博化工原料有限公司，工业级）；丙烯酸（上海华谊丙烯酸有限公司，工业级）；APEG（上海台界化工有限公司，工业级）；ZX-504（吉林众鑫化工集团，工业级）；HMMME-1300（浙江皇马化工集团有限公司，工业级）；OXAC-608（辽宁奥克化学股份有限公司，工业级）；引发剂过硫酸盐、双氧水等均为工业级.实验室常用仪器设备.1.2 分散剂的合成在反应瓶中加入马来酸酐和适量的引发剂，以适宜的流量充入氮气，40℃搅拌下溶解完全，升温至回流，滴加适量经活性炭吸附和阳离子交换树脂处理后的丙烯酸等单体的混合物及剩余引发剂，反应若干小时，冷却、过滤出料即可得聚羧酸型系列分散剂［4］.选择了在农药杀虫剂、杀螨剂、杀菌剂和除草剂上进行评价，同时考虑到每个品种的代表性：即在当下具有国际最先进的新品种，同时具有从化学和制剂学上具有代表性的品种，有机无机性的差异、结构基团的差异、原药理化性质的差异等进行评价.2.1 分散剂的分散性和稳定性的评价合成了数十种聚羧酸型分散剂（编号KN-D系列），通过筛选从中选择了KN-D10、KN-D30、KN-D40、KN-D50、KN-D60、KN-D90对25%嘧菌酯、25%噻虫嗪、25%吡蚜酮、25%吡虫啉、25%螺螨酯、50%多菌灵以及48%异丙草胺·莠去津进行分散性和稳定性的评价，其结果如表1所示.从表1可以看出，在表中所示条件下，分散剂在其中的稳定性和分散性均较好. 2.2 分散剂在制剂配方中的验证选择合适的分散剂分别与相应的农药品种进行制剂配方的验证，采用国内通用的检测方法，与国内外制剂最好的相同品种进行比较，其结果如表2所示.表2中A、C、E、G、I、K、M为相应的国内外样品；B、D、F、H、J、L、N为使用KN-D系列分散剂加工的样品.细度：湿筛试验通过75 μm试验筛；持久起泡性：1 min后的泡沫量；稳定性：指正常生产时，低温稳定性试验和热贮稳定性试验，每三个月至少测定一次.从表2可以看出：我们合成的聚羧酸型系列分散剂在农药上应用，从加工生产的顺畅难易、匹配性、广谱性、制剂的理化性质等，都接近或达到了国外同类进口分散剂产品的性能.2.3 田间药效试验验证在一个基本配方的基础上，选择悬浮率、稳定性最好的样品进行田间药效验证试验.相同剂型和含量的对照药剂，有进口的相同药剂，选择进口药剂；没有进口药剂的，选择国内大的农药企业的相同产品.委托河南农业大学植物保护学院进行了50%多菌灵防治小麦赤霉病和48%异丙草胺·莠去津防除夏玉米田一年生杂草的田间药效试验，结果如表3、表4所示.我们生产的产品经河南农业大学植保学院田间试验和农民试用表明，应用效果良好，无药害发生；其性能达到了国内外同类产品的水平，具有较好的推广应用价值.通过水溶液聚合合成出聚羧酸系列农药分散剂，对农药制剂具有较好的分散性和稳定性，田间药效试验证明，制备的农药制剂性能达到了国内外同类产品水平，完全可以替代进口产品，具有较好的经济和社会效益.【相关文献】［1］华乃震.农药悬浮剂的进展、前景和加工技术［J］.现代农药，2007，6（1）：1-7.［2］张宗俭.农药水分散粒剂的研究进展与发展趋势［J］.中国农药，2010，17（4）：3-6. ［3］华乃震.农药剂型的进展和动向（中）［J］.农药，2008，47（3）：157-160.［4］董学亮，胡卫东，刘明，等.绿色纺织印染络合剂马来酸-丙烯酸共聚物的合成［J］.化学研究，2008，19（3）：61-63.。
农药用聚羧酸盐类分散剂分类：表面活性剂| 标签：羧酸农药颗粒甲醛高分子2014-02-25 22:53阅读(33)评论(0)烯酸-（甲基）丙烯酸酯共聚物等高分子分散剂属于均聚物或共聚物，通常在分散体系中可以起到空间稳定作用，有的带电高分子还可以通过静电稳定机制提高分散体系的稳定性，因而高分子分散剂比无机、有机小分子分散剂更为有效。
聚羧酸盐类分散剂具有长碳链，较多活性吸附点以及能起到空间排斥作用的支链，由于其特殊的结构而对悬浮体系具有很好的分散性能。
聚羧酸盐类分散剂与传统木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛缩合物钠盐分散剂相比有以下特点：① 聚羧酸盐类分散剂对悬浮体系中的离子，pH值以及温度等敏感程度小，分散稳定性高，不易出现沉降和絮凝；② 聚羧酸盐类分散剂提高了固体颗粒的含量，显著降低分散体系粘度，在高固含量下具有较好流动性，降低了原料成本，减少设备磨损；③ 原材料选择范围广，可选择不同种类的共聚单体，分子结构与性能的可设计性强，易形成系列化产品。
聚羧酸盐类分散剂采用不同的不饱和单体接枝共聚而成，其代表产物繁多，但结构遵循一定规则，即在重复单元的末端或中间位置带有EO，－COOH，－COO－，－SO3－等活性基团。
聚羧酸盐类分散剂在分子主链或侧链上引入强极性基团：羧基、磺酸基、聚氧化乙烯基等使分子具有梳形结构，分子量分布范围为10000-100000，比较集中于5000左右。
疏水基分子量控制在5000-7000左右，疏水链过长，无法完全吸附于颗粒表面而成环或与相邻颗粒表面结合，导致粒子间桥连絮凝；亲水基分子量控制在3000-5000左右，亲水链过长，分散剂易从农药颗粒表面脱落，且亲水链间易发生缠结导致絮凝。
聚羧酸类分散剂链段中亲水部分比例要适宜，一般为20%-40%，如果比例过低，分散剂无法完全溶解，分散效果下降；比例过高，则分散剂溶剂化过强，分散剂与粒子间结合力相对削弱而脱落。
聚羧酸类分散剂分子所带官能团如羧基、磺酸基、聚氧乙烯基的数量、主链聚合度以及侧链链长等影响分散剂对农药颗粒的分散性。
聚羧酸系减水剂的吸附分散行为研究近年来，廉价且具有重要应用价值的聚羧酸系减水剂（PAA）被广泛用于水处理领域，如污水处理，水源保护和净水处理等，对减少污染物的排放至关重要。
吸附分散（ADSORPTION-DISPERSION）作为PAA的重要性质，特别是其吸附分散行为的研究受到了广泛关注。
PAA减水剂具有优异的吸附分散行为，主要是因为它具有一定程度的胶体属性。
据研究表明，PAA减水剂具有良好的吸附分散行为，它能将微小颗粒和溶质吸附到其表面，从而产生沉积，从而达到净化水体的目的。
PAA减水剂的吸附分散行为的研究主要集中在提高PAA的吸附效率方面。
在吸附过程中，PAA减水剂能够有效地抑制目标污染物的迁移，抑制污染物的扩散并减少水体的污染，因此其吸附分散行为的研究将对水质改善、污染排放量降低等领域具有重要意义。
研究发现，PAA减水剂的吸附分散行为主要受到溶液性质，比表面积，矿物质，pH值和温度等多种因素的影响。
在溶液性质参数方面，由于温度、溶液浓度和PH值的变化，PAA减水剂的吸附分散行为也会发生变化，从而影响其吸附效率。
比表面积和矿物质也会影响PAA减水剂的吸附分散性能，在一定条件下比表面积越大，矿物质越少，PAA减水剂的吸附分散行为越佳。
除此之外，PAA减水剂的吸附分散行为也受到交互作用物质和加入剂的影响。
不同交互作用物质具有不同的吸附性能，而加入剂也能影响PAA减水剂的吸附性能。
为了提高PAA减水剂的吸附分散行为，一些研究者已经探索出多种有效方法，如改变离子表面活性剂的结构，改变溶液pH值，添加活性剂和聚合物等。
改变离子表面活性剂的结构能够增加它们的吸附效率，并改善它们的分散行为，而改变溶液pH值能够影响PAA 的吸附分散性能。
添加活性剂和聚合物具有抗流失性能，能够抑制有机物的迁移，从而提高PAA减水剂的吸附效率。
综上所述，聚羧酸系减水剂的吸附分散行为是污水处理领域的重要性质，它的研究对于改善水质、污染排放量降低等领域具有重要意义。
Vol.34高等学校化学学报No.62013年6月 CHEMICAL JOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES 1441~1449 doi:10.7503/cjcu20121138聚羧酸型梳状共聚物超分散剂在氟虫腈颗粒界面的吸附性能马 超,徐 妍,郭鑫宇,罗湘仁,吴学民(中国农业大学应用化学系,农业部农药化学与应用重点开放实验室,北京100193)摘要 采用紫外光谱(UV)㊁傅里叶变换红外光谱(FTIR)㊁X 射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)对聚羧酸型梳状共聚物超分散剂(TERSPERSE ®2700)在氟虫腈颗粒界面的吸附等温线㊁吸附动力学㊁吸附作用力㊁吸附层厚度以及吸附状态等进行了分析.实验结果表明,TERSPERSE ®2700分散剂在氟虫腈颗粒界面的吸附模型符合Langmuir 吸附等温式,吸附量随着温度升高而增大,并计算了ΔG 0 ,ΔH 0 和ΔS 0 .吸附符合准一级动力学模型,吸附速率常数随着温度升高而增大,吸附活化能E a =29.28kJ /mol.利用XPS 谱图,估算其吸附厚度约为1nm,表明存在吸附作用.实验发现氟虫腈存在分子间氢键,同时氢键也是分散剂分子与氟虫腈颗粒表面结合的重要作用力.关键词 氟虫腈;聚羧酸型梳状共聚物超分散剂;吸附性能;氢键;微观表征中图分类号 O647.3 文献标志码 A 收稿日期:2012⁃12⁃18.基金项目:国家 十二五”科技支撑计划项目(批准号:2011BAE06A06⁃10)资助.联系人简介:吴学民,男,博士,教授,博士生导师,主要从事农药制剂及助剂的研究.E⁃mail:wuxuemin@氟虫腈(Fipronil)是苯基吡唑类杀虫剂中的优良品种之一,具有广谱杀虫性能,对害虫以胃毒作用为主,兼有触杀和一定的内吸作用,其机制为阻碍昆虫γ⁃氨基丁酸控制的氯化物代谢,对蚜虫㊁叶蝉㊁飞虱㊁鳞翅目幼虫㊁蝇类和鞘翅目等重要害虫有很高的杀虫活性,对作物无药害[1].目前,氟虫腈使用的剂型主要是悬浮剂(SC),但其悬浮剂易分层㊁絮凝㊁结块等,影响了药效的发挥[2].作为热力学不稳定体系,悬浮剂的物理稳定性影响其质量的提升,而分散剂的合理选择则是提高悬浮剂稳定性的关键[3,4].聚羧酸型梳状共聚物超分散剂是由强疏水性的骨架长链与亲水性的低分子接枝共聚形成的,主链以范德华力和氢键等作用吸附在颗粒表面,侧链则伸入水中,产生空间位阻作用或形成 双电层”,阻止粒子间的相互吸引,从而使粒子达到良好的分散[5].聚羧酸型分散剂主要用于农药㊁涂料㊁建材等领域,与传统分散剂相比,它在低掺量下赋予颗粒高分散性与稳定性[6].由于对分散质微粒具有极高的分散性,聚羧酸型梳状共聚物超分散剂引起了研究者的关注[7].任军哲等[8]开发出一种新型水煤浆聚羧酸分散剂,分散效果良好;彭家惠等[9]研究了聚羧酸系减水剂在石膏上的吸附特性及机理,确定其为梳状吸附,且空间位阻较大.实验发现,使用聚羧酸型梳状共聚物超分散剂可以制备出稳定的氟虫腈悬浮剂,研究其吸附性能可以从理论上给予合理解释.徐妍等[10]和庄占兴等[11]虽然研究了分散剂在农药颗粒界面的吸附,但均未从根本上研究吸附机制.吸附热力学与动力学可以从根本上研究吸附的特性[12,13].本文研究了聚羧酸型梳状共聚物超分散剂(TERSPERSE ®2700)在氟虫腈颗粒表面的吸附热力学㊁动力学㊁吸附作用力㊁吸附量和吸附厚度等性能,并从微观上加以检测成像,提出了吸附模型.为合理选择悬浮剂中的分散剂及开发稳定㊁环境友好的氟虫腈悬浮剂奠定了理论基础.1 实验部分1.1 试剂与仪器氟虫腈(纯度97%),台州大鹏药业有限公司提供,结构见图1(A)[14].聚羧酸型梳状共聚物超分散剂(TERSPERSE ®2700,简称2700),HUNTSMAN 公司提供,M w =7808,结构见图1(B).尿素,分析Fig.1 Chemical structures of fipronil (A )and TERSPERSE ®2700(B )纯,北京化学试剂公司提供.日本Shimadzu 公司UV⁃1800型紫外⁃可见分光光度计,扫描范围190~1100nm;美国Nicolet 公司Magna⁃IR 750型傅里叶变换红外光谱仪,KBr 压片,波数范围4000~400cm -1;英国Kratos 公司AXIS Ultra 型X 射线光电子能谱(XPS)仪,使用带单色器的铝靶X 射线源(Al Kα射线,hν=1486.7eV),功率225W,工作电压15kV,发射电流15mA,最小能量分辨率0.48eV(Ag 3d 5/2),数据处理使用Vision(PR2.1.3)和CasaXPS(2.3.15)软件;日本Hitachi 公司S⁃3400N 型扫描电子显微镜(SEM);德国Sartorius 公司电子天平,精度0.1mg;太仓市实验设备厂THZ⁃C 台式恒温振荡器;昆山博凯粉碎设备有限公司圆盘式气流粉碎机.1.2 实验过程1.2.1 吸附动力学参数测定 使用气流碎机将氟虫腈原药粉碎至45μm(325目),准确称取一定质量的原药粉末置于三角瓶中,加入一定浓度的2700溶液(溶液需要先在实验温度下预热),密闭瓶口,分别在298,313及323K 下振荡,定时取出上清液进行含量测定,同时进行空白实验以消除原药溶出对结果的影响,直至吸附量不发生变化.采用下式计算吸附量Г(mg /g):Г=(c 0-c t +c b )V /m (1)式中,c 0(mg /L)为分散剂溶液初始浓度;c t (mg /L)为吸附后浓度;c b (mg /L)为空白样的浓度;V (mL)为溶液总体积;m (g)为原药质量.1.2.2 吸附等温线的测定 准确称取一定质量的原药粉末置于一系列100mL 三角瓶中,依次加入一定质量浓度的2700水溶液,密闭瓶口分别置于298,313和323K 振荡一定时间,使吸附达到平衡.用孔径为0.22μm 的滤膜过滤上清液,将滤液稀释至适当浓度,用紫外⁃可见分光光度计测定其质量浓度.同时进行空白实验,以消除浸溶于水的氟虫腈原药对紫外吸收的干扰.1.2.3 红外光谱和XPS 谱的测定 将在298K 振荡后的悬浮液用高速离心机离心,弃上清液,下层残余固体用去离子水冲洗数次以洗掉样品上多余的分散剂.经真空干燥后,用KBr 压片,测定其红外光谱.测定吸附分散剂前后氟虫腈界面F 1s ,N 1s 和Cl 2p 的XPS 谱,并计算分散剂的吸附层厚度.1.2.4 微观表征 将少量氟虫腈原药粉末㊁分散剂2700和吸附样品干燥后进行喷金处理,用于SEM 表征.2 结果与讨论2.1 分散剂在氟虫腈颗粒界面的吸附动力学Fig.2 Time⁃adsorption isotherms of the process ofadsorption of TERSPERSE ®2700on fipronilat 298K (a ),313K (b )and 323K (c )由图2可知,在298,313和323K 温度下,前30min 内分散剂2700的吸附量随着时间的延长增加较快,曲线斜率较大.随着时间推移,曲线慢慢变得平缓,300min 后吸附达到平衡.前期吸附速率较快是因为在吸附初始阶段,溶液中的2700浓度远大于它在氟虫腈界面的吸附浓度,且氟虫腈界面的活性中心相对较多,根据化学平衡原理,吸附正向进行,吸附速率较快.随着吸附的进行,氟虫腈界面的2700浓度增大,吸附速率逐渐减慢,直至吸附平衡.分别采用准一级动力学模型和准二级动力学模型[15,16]对数据进行拟合:ln(Гeq -Гt )=ln Гeq -k 1t (2)t /Гt =1/k 2Г2eq +t /Гeq (3)2441高等学校化学学报 Vol.34 式中,Гt 为t 时刻的表观吸附量;Гeq 为吸附平衡时的吸附量;k 1(min -1)和k 2(g㊃mg -1㊃min -1)分别为准一级动力学模型和准二级动力学模型的吸附速率常数;t (min)为吸附时间.相关数据列于表1.Table 1 Rate constants of TERSPERSE ®2700adsorption on fipronil at different temperaturesT /KPseudo first⁃order model R 2k 1/min -1Гeq *(expt.)/(mg㊃g -1)Гeq *(calcd.)/(mg㊃g -1)t 1/2/min Pseudo second⁃order model R 2k 2/(g㊃mg -1㊃min -1)Гeq *(expt.)/(mg㊃g -1)Гeq *(calcd.)/(mg㊃g -1)2980.94890.0090 2.89 2.9877.020.78060.00109 2.89 4.903130.93540.0142 5.26 6.9148.810.56860.00011 5.2617.993230.99410.0209 5.957.5933.160.97180.00103 5.959.56 *Гeq (expt.)and Гeq (calcd.)are the TERSPERSE ®2700amount(mg /g)adsorbed at the equilibrium by the experiment and calculation,respectively.从表1数据可知,使用准一级动力学模型的拟合度较高,R 2均在0.93以上.速率常数k 1随着温度的升高而增大,323K 时的数值约为298K 时的2倍,随温度变化较大.吸附半衰期可由下式计算[17]:t 1/2=(ln2)/k 1(4)式中,t 1/2(min)为吸附半衰期.从表1数据可以看出,吸附平衡时间随着温度升高而缩短.吸附速率常数k 1满足Arrhenius 方程[18]:ln k 1=ln z -E a /RT (5)式中,E a (kJ /mol)为表观活化能;R (8.314J㊃K -1㊃mol -1)为气体常数;T (K)为溶液的温度;z 为Arrhenius 因子.以ln k 1对1/T 作图,拟合方程为ln k 1=7.0789-3522.3/T ,拟合度达0.9776,由曲线斜率可以计算出E a =29.28kJ /mol,表明该吸附为物理吸附[19].从氟虫腈分子结构可知,分子间存在N H F 氢键,氢键键能为20.9kJ /mol [20],与计算的活化能接近,因此可推断此活化能用于解离分子间的N H F 氢键,使原药分子的 NH 2暴露出来,从而使分散剂中的 CO 等基团能够与 NH 2形成新的氢键而吸附在氟虫腈界面上.2.2 分散剂在氟虫腈颗粒界面的吸附等温线分散剂在氟虫腈颗粒界面的吸附等温线如图3所示.可以看出,在298,313和323K 时分散剂Fig.3 Adsorption isotherms of dispersant 2700onfipronil at different temperaturesa .298K,no urea;b .313K,no urea;c .323K,nourea;d.298K,10g /L urea.2700在氟虫腈颗粒界面的吸附量随着平衡浓度的增加而增大,开始时增加较快,当浓度较高时,出现一个吸附平台,分别使用Langmuir 吸附模型和Freundlich 吸附模型[21]对数据进行拟合:Г=ac t 1+ac t Γ∞(6)Г=kc 1/n(7)式中,Г为表观吸附量;Г∞为饱和吸附量;c t 为吸附平衡后溶液中分散剂的质量浓度;a (L /g)为Lang⁃muir 吸附系数;k 和n 为吸附常数.拟合参数列于表2.从表2可知,采用Langmuir 模型拟合度较高,R 2>0.95,表明在实验浓度范围内为单层吸附[22].吸附量和吸附常数随着温度升高而增大,表明温度升高有利于吸附.饱和吸附量在298和313K 时差距较大,由4.27mg /g 增大到6.48mg /g,323K 时为6.56mg /g.这是因为温度升高有利于原药分子间 Table 2 Fitting parameters of Langmuir and Freundlich adsorption isotherm equations offipronil interfaceat at different temperaturesT /KLangmuir equation Freundlich equation Г∞/(mg㊃g -1)a /(L㊃g -1)R 2k n R 2298 4.27 2.760.95420.0374 1.540.8735313 6.48 3.060.99670.0329 1.360.9321323 6.56 6.570.99220.1680 1.860.88373441 No.6 马 超等:聚羧酸型梳状共聚物超分散剂在氟虫腈颗粒界面的吸附性能氢键的解离,从而使分散剂能更好地与原药表面的 NH 2形成氢键,这与动力学分析结果一致.不同温度下吸附过程的吉布斯自由能为ΔG 0 =-RT ln K (8)式中,ΔG 0 (kJ /mol)为吸附前后自由能变;T (K)为吸附温度;K 为平衡常数.根据文献[23,24]报道,式(8)可以变为ΔG 0 =-RT ln(55.5aM w )(9)式中,a 为Langmuir 吸附常数;M w 为分散剂2700的重均分子量.根据Gibbs⁃Helmholtz 方程:ΔG 0 =ΔH 0 -T ΔS 0 (10)ln K =-ΔH 0 /RT +ΔS 0 /R (11)以ln K 对1/T 作图,通过拟合直线的斜率和截距分别计算出吸附过程的焓变ΔH 0 (kJ /mol)和熵变ΔS 0(J㊃mol -1㊃K -1).计算结果列于表3.Table 3 Thermodynamic parameters for adsorption ofTERSPERSE ®2700on fipronilT /KΔG 0 /(kJ㊃mol -1)ΔH 0 /(kJ㊃mol -1)ΔS 0 /(J㊃K -1㊃mol -1)298-34.66313-36.6725.70201.60323-39.89分散剂2700在氟虫腈界面吸附的ΔG 0 均为负值,表明吸附自发进行,ΔG 0 的绝对值随温度升高而增大,表明温度升高有利于吸附进行.ΔH 0 >0,说明吸附过程伴随着吸热,与一般物理吸附放热不同,这是由于氟虫腈分子间存在氢键,吸热可促使氟虫腈分子间氢键解离.ΔS 0 >0,表明吸附为熵增加过程,分散体系的分散度提高,原药固体颗粒之间的分散效应远大于分散剂吸附造成的熵减少趋势.由于氟虫腈原药表面结构和分散剂2700结构均比较复杂,两者之间除了疏水作用外,分散剂2700分子中的羰基可与 NH 2上的H 原子形成氢键.因为尿素能够吸收大量氢键,并且通过优先在其自身和聚合物与水之间形成氢键,从而阻止了溶液中的聚合物与固体之间形成氢键.因此我们采用文献[25]的方法在溶液中加入适量尿素,使其浓度达到10g /L,在298K 时测定吸附等温线,结果见图3谱线d .加入尿素后,分散剂2700在氟虫腈表面上的吸附量明显下降,饱和吸附量由原来的4.27mg /g 减小为2.59mg /g,表明分散剂2700在氟虫腈表面上的吸附确有氢键存在.2.3 红外光谱分析吸附分散剂前后氟虫腈颗粒的红外光谱如图4所示.可以看出,吸附分散剂前后的氟虫腈红外谱线(分别为图4谱线b 和c )并未出现新的吸收峰,表明两者之间并未发生化学吸附.只有C F 振动峰从1199cm -1变为1207cm -1,位移8cm -1,这是由于氟虫腈分子中 F 与 NH 2存在分子间氢键,导致C F 的键力常数降低,但是在吸附过程中,这些氢键被破坏,使得C F 键恢复原状,因此波数升高.与此同时,3500~3300cm -1之间 NH 2的N H 伸缩振动峰分别从3444和3332cm -1移至3441和3330cm -1,分别减小了3和2cm -1,且吸附了分散剂2700后, NH 2的N H 伸缩振动谱带的强度和宽度均有所增加.表明氟虫腈颗粒表面的 NH 2与分散剂中的 C O 存在氢键作用,氢键是分散剂2700在氟虫腈颗粒表面吸附的重要作用力[26~29].2.4 X 射线光电子能谱分析图5是氟虫腈吸附分散剂2700前后的XPS 元素扫描图.吸附前后各元素的电子结合能及相对含量列于表4.从图5可以看出,吸附2700后氟虫腈颗粒界面的F,N 和Cl 峰强度明显减弱,C 峰和O 峰的强度则明显增强.这是由于分散剂2700分子包围在氟虫腈颗粒周围,它不含F,N 和Cl 等元素,因此这些元素的光电子经过该层后强度有所减弱.分散剂2700分子中包含C 和O 元素,所以吸附分散剂后的氟虫腈界面C 和O 元素的峰强度增大.同时,分散剂分子中含有Na 元素,所以图5谱线b 中出现了Na 1s 峰.图6是氟虫腈吸附分散剂2700前后的C 1s 精细XPS 谱图.结合表5数据可知,吸附前后氟虫腈C 1s 峰的形状和位置发生了变化.吸附前的氟虫腈表面C 1s 谱由6个峰组成:位于284.80eV 的次主峰C14441高等学校化学学报 Vol.34 Fig.4 Infrared spectra of fipronil and with adsor⁃bing TERSPERSE ®2700a.TERSPERSE ®2700;b.fipronil;c.fipronil+TERSPERSE ®2700.Fig.5 XPS elemental scanning spectra of fipronil (a )and with adsorbing TER⁃SPERSE ®2700(b )Table 4 Electron bonding energy and concentration of each elemental in fipronil and with adsorbing TERSPERSE ®2700NamePosition /eV FWHM /eV Area /(eV㊃s -1)Conc.(%)Fipronil With 2700Fipronil With 2700Fipronil With 2700Fipronil With 2700F 1s 687.74688.38 1.87 1.84156335.896454.423.8515.22O 1s 531.34531.68 1.55 2.2622148.945872.3 4.339.28N 1s399.34399.98 1.41 1.3544759.228108.114.329.30C 1s 286.14284.78 2.61 3.4889884.2100026.249.3356.78Cl 2p200.34200.981.35 1.3739006.726435.9 6.68 4.68S 2p 166.39167.332.05 2.199317.16546.2 1.50 2.20Na 1s 1071.28 1.8227048.7 2.53Fig.6 C 1s XPS scanning spectra of fipronil (A )and with adsorbing TERSPERSE ®2700(B )Table 5 Electron bonding energy and area of each C 1s peak in fipronil and with adsorbing TERSPERSE ®2700Peak Position /eV Area /(eV㊃s -1)Conc.(%)Fipronil With 2700Fipronil With 2700Fipronil With 2700C1284.80284.8017571.235737.827.7050.17C2286.21286.8227881.123261.443.9332.63C3287.31288.054165.53680.6 6.56 5.16C4289.13290.791333.3937.2 2.10 1.31C5292.03292.7311607.67655.518.2610.72C6294.28927.7 1.46可归属于苯环上C H 键和吡唑环上C S 键中的C 1s 峰;位于286.21eV 的主峰C2可归属于苯环上C Cl 键,C N 键及吡唑环上的C * CN 键,C NH 2键及 CN 中的C 1s 峰,位于287.31eV 的C3峰可归属于苯环上C * CF 3键中的C 1s 峰,位于292.03eV 的C5峰可归属于 CF 3中的C 1s 峰,位于289.13eV 的C4峰和位于294.28eV 的C6峰所占比例极小,根据XPS 数据库和氟虫腈结构推测两峰为其它杂质峰.吸附后的C 1s 峰由5个峰组成:位于284.80eV 的C1峰变为最强峰,其峰面积从17571.2增至5441 No.6 马 超等:聚羧酸型梳状共聚物超分散剂在氟虫腈颗粒界面的吸附性能6441高等学校化学学报 Vol.34 35737.8,而其它各峰的峰面积均减小,这是由于分散剂2700分子的包覆作用造成的,分散剂2700主链上C C键的C1s可归属于C1峰,因此C1峰增大.除C1峰外,其它各峰化学位移均有增大趋势,有失电子倾向.吸附后C6峰消失,这是由于吸附层屏蔽了原本强度就弱的信号峰.图7为氟虫腈吸附分散剂2700前后的F1s XPS谱图.从图7(A)可知吸附前的氟虫腈样品表面F1s 谱由3个峰组成.位于687.73eV的F1峰可归属于C F键的F1s.氟虫腈分子中含有大量F,极易与 NH2产生分子间氢键.F2峰的结合能比F1峰大2.68eV,增大极为明显,这是由于F原子的外层电子密度降低所致,形成氢键后,F原子的外层电子偏向于近于 赤裸”的质子,使得F1s的结合能升高,因此位于690.41eV的F2峰可归属于C F H键的F1s.F3峰面积所占比例极小,结合XPS数据库和氟虫腈结构推知F3峰为其它杂质峰.Fig.7 F1s XPS scanning spectra of fipronil before(A)and after adsorbing TERSPERSE®2700(B)吸附分散剂2700后F2峰消失了,且未出现新的谱峰,表明吸附后F2峰中的F1s转向F1峰.具体数据列于表6.F2峰消失的原因为:吸附发生在水溶液中,由于O的电负性大于N,因此H2O分子中的H更易与F形成氢键.在水分子作用下,氟虫腈原药中的N H F氢键逐渐解离,形成O H F 氢键,使得 NH2易于同分散剂2700分子中的羰基等电负性基团形成氢键.分散剂2700包覆在氟虫腈颗粒表面,产生静电斥力和一定的空间位阻作用,阻止了氟虫腈颗粒的相互作用,使N H F氢键难于再次形成,F恢复到原态,F2峰消失.Table6 Electron bonding energy and area of each F1s peak in fipronil and withadsorbing TERSPERSE®2700Peak Position/eV Area/(eV㊃s-1)Conc.(%)Fipronil With2700Fipronil With2700Fipronil With2700 F1687.73688.42116309.376497.291.0897.02F2690.418304.5 6.50F3693.76694.733102.82358.3 2.42 2.98 氟虫腈分子中含有6个F原子,而分散剂2700分子中不含F元素,所以可将F作为特征元素,通过测定F1s光电子经过吸附层后强度的衰减程度,再根据下式可近似计算出分散剂吸附层的厚度[30]:I d=I0exp[-d/λ(E k)](12)λ(E k)=49E-2k+0.11E1/2k(13)式中,I d为经过厚度为d的吸附层后的光电子强度;I0为初始光电子强度;d(nm)为吸附层厚度;λ(E k)(nm)为光电子的平均逸出深度;E k(eV)为光电子动能.吸附分散剂前后F1s光电子峰的面积分别为156335.8和96454.4,从而计算出吸附厚度约为0.96nm.图8是吸附分散剂前后N1s的精细XPS谱图,具体数据列于表7.根据XPS数据库并结合氟虫腈分子结构可知,吸附前位于399.27eV的N1峰可归属于吡唑环上的N1s峰和 CN的N1s峰,位于401.08 eV的N2峰可归属于与F形成氢键的 NH2的N1s峰.N3和N4面积极小,属于其它杂质峰.吸附后, N2峰仍然存在,表明氢键依然存在,但应归属于N H O,与上述结果一致.吸附后N4峰消失是由于吸附层屏蔽了原本强度就弱的信号.氟虫腈分子中含有4个N原子,同样可作为特征元素来计算吸附层厚度,利用公式(12)和(13)计算出吸附层厚度为1.08nm.Fig.8 N 1s XPS scanning spectra of fipronil (A )and with adsorbing TERSPERSE ®2700(B )Table 7 Electron bonding energy and area of each N 1s peak in fipronil and withadsorbing TERSPERSE ®2700Peak Position /eV Area /(eV㊃s -1)Conc.(%)Fipronil With 2700Fipronil With 2700Fipronil With 2700N1399.27399.9820723.714582.663.4371.47N2401.08401.779764.45346.929.8726.19N3403.42404.361544.4477.9 4.72 2.34N4405.85649.5 1.98Fig.9 Cl 2p XPS scanning spectra of fipronil (a )and with adsorbing TERSPERSE ®2700(b ) 图9为吸附分散剂前后Cl 2p 的精细XPS 谱图.可以看出,由于分散剂2700的包覆作用,使吸附后氟虫腈界面的Cl 2p 峰强度明显减弱,电子结合能从200.34eV 变为200.98eV,增大了0.64eV,有明显的失电子倾向.由于氟虫腈分子中含有2个Cl原子,同样可作为特征元素来计算吸附层厚度.吸附前后Cl 2p 光电子峰的面积分别为39006.7和26435.9,利用公式(12)和(13)计算出吸附层厚度为0.98nm.2.5 氟虫腈颗粒界面吸附分散剂2700前后的表面形貌比较通过图10可以看出在吸附前聚羧酸盐分散剂2700呈球形,这是由于分散剂具有强疏水性的骨架长链和亲水性的阴离子钠盐接枝,在空气中,亲水性的阴离子接枝包覆于内部,而疏水部分聚集裸露于外部.当氟虫腈吸附分散剂2700后,原本较光滑的颗粒表面上吸附了很多小颗粒,且为有序分布.这是由于在水环境中,分散剂2700球形分子团内部的亲水基团露出,且骨架长链对氟虫腈颗粒形成充分包覆.吸附后其亲水性低分子梳齿型分枝及其所带的负电荷能形成有效的静电排斥作用,能有效地阻止氟虫腈颗粒间的聚沉,从而使氟虫腈悬浮剂稳定.Fig.10 SEM images of the fipronil and with adsorbing TERSPERSE ®2700(A)TERSPERSE ®2700;(B)fipronil;(C)fipronil+TERSPERSE ®®2700.2.6 分散剂2700在氟虫腈界面的吸附模型分散剂2700分子为链状结构,主链为具有疏水作用的碳链骨架,侧链含有简单的酯以及亲水的带7441 No.6 马 超等:聚羧酸型梳状共聚物超分散剂在氟虫腈颗粒界面的吸附性能Fig.11 Adsorption models of TERSPERSE ®2700on fipronil interface 负电荷的羧基,在氟虫腈界面上的吸附厚度约为1nm.赵振国等[31]认为直链有机物平躺吸附的厚度取0.6nm 是合理的,根据分散剂2700的结构及上述综合分析,并参考文献[32]结果,可推测分散剂2700在氟虫腈/水界面的吸附模型如图11所示.分散剂2700分子中的疏水长链通过疏水作用使长链平躺吸附在氟虫腈表面,同时 C O 可与 NH 2形成氢键吸附在氟虫腈颗粒表面,而亲水的羧酸根朝向水相通过静电斥力达到抗凝聚目的.3 结 论聚羧酸型梳状共聚物超分散剂2700对氟虫腈颗粒的吸附模型符合Langmuir 吸附等温式,为单分子层吸附,吸附量随着温度升高而增大,并且吸附过程是自发进行的,温度升高有利于吸附进行,吸附过程伴随着吸热和熵增加.吸附速率常数随着温度升高而增大,其吸附活化能E a =29.28kJ /mol,属于物理吸附,从而推断氢键是分散剂2700在氟虫腈颗粒界面吸附的重要作用力.分散剂2700吸附后能在氟虫腈颗粒界面形成厚度约为1nm 的保护膜,推断分散剂以平躺方式吸附在氟虫腈/水界面.本文研究结果为氟虫腈悬浮剂的应用提供了重要的理论依据.参 考 文 献[1] Wang X.F.,The Import Pesticide Application Manual ,China Agricultural Press,Beijing,2009,70(王险峰.进口农药应用手册,北京:中国农业出版社,2009,70)[2] ICAMA,Pesticide Management Information Compendium ,China Agricultural Press,Beijing,2009,485(中国农业部农药检定所.农药管理信息汇编,北京:中国农业出版社,2009,485)[3] Butt H.J.,Berger R.,Bonaccurso E.,Adv.Colloid Interf.,2007,133(2),91 104[4] 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kinetics and the thermodynamics of TERSPERSE ®2700adsorption on fipronil were studied,and the results suggested that the adsorption of TERSPERSE ®2700on the interface of fipronil particles was correspond with Langmuir equilibrium.The low activation energy of 29.28kJ /mol suggested that it was a physical adsorption process.The free energy of the adsorption at all tempera⁃tures were negative indicating a spontaneous process.The peak intensity of F 1s ,N 1s and Cl 2p of the interface of fipronil particle decreased obviously.The adsorption layer thickness of TERSPERSE ®2700on the fipronil in⁃terface was measured through the XPS spectrum and the results showed that the adsorption layer thicknesses of TERSPERSE ®2700was about 1nm.The results of the present study suggested there were hydrogen bonds be⁃tween fipronil molecules and it was also the main force combining fipronil particles and the dispersant.The re⁃sults of SEM showed that the fipronil particles became rougher and their dispersion was in good order after ad⁃sorption.This study provided a theoretical foundation for development of stable fipronil suspension concentrate and the spectroscopy quantitative analysis of it.Keywords Fipronil;Superplasticizer;Adsorption property;Hydrogen bond;Micro characterization(Ed.:V ,Z )9441 No.6 马 超等:聚羧酸型梳状共聚物超分散剂在氟虫腈颗粒界面的吸附性能。
聚羧酸盐阴离子分散剂
聚羧酸盐阴离子分散剂可以通过吸附在颗粒表面来防止颗粒之
间的聚集，从而实现分散作用。
它能够与颗粒表面形成一层带有负
电荷的保护膜，使颗粒之间产生静电排斥力，阻止它们聚集在一起。
这种分散剂的使用可以提高产品的均匀性、流动性和稳定性，从而
改善产品的加工性能和使用效果。
此外，聚羧酸盐阴离子分散剂还具有对金属离子的螯合作用，
可以在一定程度上抑制金属离子的活性，减少金属离子对产品性能
的影响。
在某些情况下，它还可以起到缓蚀的作用，延长产品的使
用寿命。
总的来说，聚羧酸盐阴离子分散剂在工业生产和科学研究中发
挥着重要作用，它通过分散、稳定和螯合等作用，改善产品的性能
和品质，提高生产效率，受到广泛的关注和应用。
7科技资讯科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION2009 NO.29高新技术在混凝土技术的发展进程中, 超塑化剂扮演着极其重要的角色, 其发明和应用被公认是继钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土技术之后混凝土技术领域的第三次飞跃。
聚羧酸系超塑化剂最早是由日本科学家研制成功的新型混凝土外加剂, 由于其具有典型的梳型特征, 所以习惯上又被称为聚羧酸梳型共聚物。
该类减水剂(超塑化剂到90年代初期已正式工业化生产, 并已成为建筑施工中被广泛应用的一种新型商品化混凝土外加剂。
聚羧酸超塑化剂在国内外的研究和应用, 极大地推动了自密实混凝土、超高强混凝土以及各种特种混凝土技术的进步和发展。
1 聚羧酸梳型共聚物的发展现状聚羧酸盐高性能混凝土减水剂主要是通过不饱和单体在引发剂作用下共聚, 将带活性基团的侧链接枝到聚合物的主链上, 使其同时具有高效减水、控制坍落度损失和抗收缩、不影响水泥的凝结硬化等作用。
聚羧酸盐高性能减水剂是完全不同于萘磺酸盐甲醛缩合物(NSF和三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物(MSF减水剂, 即使在低掺量时也能使混凝土具有高流动性, 并且在低水灰比时也具有低粘度和坍落度保持性能。
它与不同水泥有相对更好的相容性, 是高强高流动性混凝土所不可缺少的材料。
由此可见, 聚羧酸系高性能混凝土减水剂具有十分重要的应用价值。
根据反应单体类型, 其大体分为烯烃/顺丁烯二酸酐聚合物和丙烯酸/甲基丙烯酸脂聚合物等。
而日本研制的聚羧酸系高性能减水剂, 最早合成的反应性活性高分子是用作混凝土坍落度损失控制剂, 后来真正意义上做到在分散水泥的作用机理上设计出各种最有效的分子结构, 使外加剂的减水分散效果、流动性保持效果得以大大提高, 从而带动了预拌混凝土的发展与应用。
1995年后聚羧酸系减水剂在日本的使用量已超过了萘系减水剂, 且其品种、型号及品牌已名目繁多。
尤其是近年来大量高强度、高流动性混凝土的应用带动了聚羧酸系高性能减水剂的广泛应用与技术发展。
