金红石型TiO2分散浆的制备及其流变特性

研究了金红石型TiO₂颗粒在水相体系的分散性及其流变特性,通过zeta电位、黏度等参数表征浆体的分散状况,确定了合适的分散剂为聚丙烯酸钠、其用量为4%（与TiO₂质量比）,分散浆中TiO₂合适的固含量为20%。通过稳态剪切测量法,发现分散浆中的固含量、pH和盐强烈影响其流变特性。分散浆存在剪切稀化现象,符合幂律模型,并呈现假塑性流体行为且无触变性。NaCl导致分散浆黏度降低, Na⁺离子浓度越大,浆体黏度越小;而CaCl₂的存在会使分散浆出现絮凝现象。分散浆合适的pH为12,增大或减小体系pH,浆体黏度均降低。当温度从25℃提升到50℃时,分散浆黏度略微降低,通过阿伦尼乌斯方程可以很好地描述温度对黏度的影响。频率扫描结果显示,分散浆在低频下呈凝胶状态,在高频下表现得更像是溶液。随着固含量的下降,分散浆交叉频率值降低。     

以聚硅氧烷乳液/聚丙烯酸铵为复合分散剂制备高性能氮化硅料浆

以聚硅氧烷乳液(S-17)/聚丙烯酸铵[poly(acrylic acid)ammonium,PAA-NH4]为复合分散剂制备了高浓度且稳定的Si3N4凝胶注模料浆,用电泳仪分析了料浆中颗粒表面zeta电位,用转子黏度计测量了料浆的黏度,用沉降法表征了Si3N4粉体的分散稳定性,用黏度法获得颗粒对聚硅氧烷分子的吸附等温线.研究了PAA-NH4分散剂和聚硅氧烷表面活性剂对高固相含量、低黏度料浆的稳定性影响机制.结果表明:单独使用PAA-NH4不能达到较好的稳定效果,采用聚硅氧烷乳液/PAA-NH4复合分散剂,聚硅氧烷乳液用量为0.4%(质量分数,下同),PAA-NH4为0.8%时,可制备固相体积含量为50%,黏度低于1.0 Pa·s,稳定性较高的料浆.该料浆适于凝胶注模操作.根据静电作用原理,结合颗粒对聚硅氧烷分子的吸附特性,提出通过降低液相表面张力来降低料浆黏度及提高稳定性,探讨了高固相含量料浆分散的理论机理.     

氮化硅泡沫陶瓷浆料性能的研究

系统地研究了料浆pH值、分散剂及固相含量等因素对陶瓷料浆电势和流变性的影响,制备出了有良好稳定性和流动性的氮化硅料浆。研究表明,静电空间位阻稳定机制是陶瓷料浆稳定性的根本原因。料浆pH值、分散剂和固相含量等因素对陶瓷料浆的分散稳定性及流变性均有一定的影响。料浆的pH值为10-11、分散剂PAA-NH4用量为1 wt.%以及固相含量为50 wt.%时,可获得具有良好性能的氮化硅料浆浓悬浮体。     

磺化萘酚甲醛/萘系复合水煤浆分散剂的性能

以2-萘酚、浓硫酸和甲醛为原料合成了磺化萘酚甲醛(NPF)水煤浆分散剂.首先探讨了分散剂的合成条件对其性能的影响并进行了性质分析;其次,通过NPF与萘系(NSF)分散剂进行复配改善了NSF的稳定性能.结果表明,当甲醛和2-萘酚的配比为0.86:1,聚合温度为130℃,反应时间为2h时分散剂性能最好.用此分散剂,在分散剂用量为0.5%,煤浆浓度为64%时,水煤浆黏度为463mPa·s,分散性能良好.萘系(NSF)水煤浆分散剂中NPF的掺杂量为20%时,水煤浆黏度降低了150mPa·s,7d后析水率下降1.07%,无硬沉淀出现,稳定性提升明显.     

工艺参数对凝胶注模成型ZrO_2料浆性能的影响

以亚微米级ZrO2粉体为原料,采用丙烯酰胺(AM)/N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)凝胶体系,通过凝胶注模成型工艺制备低粘度、高固相含量的ZrO2料浆。探讨了分散剂用量、料浆pH值、固相含量及研磨时间等工艺参数对ZrO2料浆性能的影响。用Zeta电位仪、粘度计和流变仪分别对料浆的Zeta电位、粘度值和流变学特性曲线进行测定。结果表明,A型分散剂(聚丙烯酸盐)用量为ZrO2体积的2%~2.5%时,对超细ZrO2粉体分散效果最佳,其料浆pH值以10~11为宜,研磨时间控制在12~15h,料浆固相体积分数可达50%~54%。     

氧化锆喷雾造粒料浆的制备

为了制备出流动性和稳定性好的喷雾造粒料浆,研究了分散剂三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、聚丙烯酸铵和PEG2000对氧化锆喷雾造粒料浆流变特性的影响,认为聚丙烯酸铵对于氧化锆料浆具有较好的分散效果。在此基础上采用正交试验设计,以料浆的平均黏度和沉降度为评价指标,对料浆固含量、结合剂PVA和分散剂聚丙烯酸铵加入比例进行了优选,选用料浆固含量(w)为85%、结合剂PVA加入量(w)为8%、分散剂聚丙烯酸铵加入量(w)为0.5%,制备了综合性能较好的氧化锆料浆,利用此料浆获得了较好的喷雾造粒效果。     

分散剂用量对3D打印用氧化锆浆料分散性的影响

对3D打印用氧化锆浆料的分散制备方法进行研究。通过研究改性聚丙烯酸铵分散剂用量、p H值、固相含量对氧化锆浆料的黏度、Zeta电位的影响,可获得以乙醇为分散介质的高分散性、低黏度、高固相的氧化锆浆料。实验结果表明:当固相含量为50wt%、p H值为10.0、分散剂用量为3wt%时氧化锆浆料能达到良好的分散效果。     

不同颗粒尺寸α-Al2O3粉体制备稳定浆料的研究

通过改变pH值和分散剂的浓度 ,对不同颗粒尺寸的αAl2 O3粉体制得浆料的稳定性、分散性以及流变特性进行研究。结果表明 :pH值和分散剂用量对αAl2 O3浆料的稳定性和分散性有显著影响。用不同颗粒尺寸的αAl2 O3粉体制备高稳定、高分散的陶瓷浆料 ,其最适pH值和最佳分散剂用量各不相同。αAl2 O3浆料的流变特性呈剪切稀化特点 ,悬浮浆料的粘度随固含量的增加而上升 ,而最佳分散剂用量不随浆料固含量的变化而改变     

颗粒级配法制备高固相含量低黏度氧化铝料浆

以平均粒径分别为0.97 μm(CQ)和2.18 μm(HNXY)的2种Al2O3粉体为原料采用级配混合的方法,分别添加离子型分散剂柠檬酸铵或高聚物型分散剂聚丙烯酸,制备了适合胶态成型的高固相含量、低黏度的料浆.讨论了胶态成型中粒度分布,以及分散剂的种类和各自不同的用量对悬浮体流变学特性的影响.当粉体CQ和HNXY的级配质量比为1:2时,其混合粉体粒度分布最接近于Dinger模型理论分布,此时可以得到黏度最低的料浆,当固相含量为65%(体积分数)时,料浆的黏度仍然在1 Pa·s以下;与分散剂柠檬酸铵相比,在相同的周相含量和级配比例下,采用聚丙烯酸的科浆流动性更好.     

光固化ZrO2陶瓷料浆的流变性能研究

围绕陶瓷粉体在光敏树脂中的分散,研究了粉体性质、分散剂种类及其掺加量、固含量对光固化ZrO₂陶瓷料浆流变性能的影响。结果表明:粉体性质对料浆的流变性能有着显著影响,比表面积小、球形度高的ZrO₂陶瓷粉体更有利于配制低粘度、高固含量的料浆;料浆的流变性能以及稳定性主要受分散剂种类及其掺加量的控制,以相对粉体质量4%的X-100分散剂制备的陶瓷料浆的流变性及稳定性更佳;固含量与粘度之间的关系满足Krieger-Dougherty模型。本文对分散剂的作用机理进行了分析探讨,为光固化ZrO₂陶瓷料浆高精度固化成型提供了试验基础。     

HMX基浇注PBX药浆表观黏度的实验研究

采用旋转黏度计分别测定了不同温度、分散剂加入量、炸药颗粒级配时HMX基浇注PBX药浆的表观黏度,通过流动曲线绘制和数据拟合方法考察了这些因素对表观黏度的影响。结果表明,随着温度升高,药浆的表观黏度降低,流动指数变大,流变特性更接近牛顿流体;卵磷脂的加入会影响药浆的流变特性,且有助于降低药浆的表观黏度,但其加入量存在一个最佳值;在药浆固相含量一定的情况下,其表观黏度在实验测定范围内随着细颗粒含量的增加而增大。     

分散剂和pH对水基SiC-Si料浆流变性和Zeta电位的影响

为了制备高固含量流动性良好的SiC-Si料浆,以SiC粉和Si粉为主要原料,分散剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、六偏磷酸钠(SHMP)、聚乙二醇(PEG400),用分析纯HCl、NH_3·H_2O调节料浆的pH,采用注浆成型法制备水基SiC-Si料浆。研究了分散剂的种类、添加量以及浆体的pH对SiC-Si料浆性能的影响。结果表明:外加质量分数分别为0. 25%的PVP、0. 85%的PEG400、0. 21%的SHMP作为复合分散剂,调节pH至8. 7左右时,可以得到黏度为135 mPa·s的固相体积分数为45%的稳定分散的SiC-Si料浆。     

桐油改性苯乙烯 -马来酸酐共聚物的制备及其对水性炭黑色浆的分散性研究

通过对桐油进行二次酯交换获取桐油基醇（ TOBA）然后以桐油基醇（ TOBA）、苯乙烯 -马来酸酐共聚物（ SMA）和甲氧基聚乙二醇（ MPEG）为主要原料，，合成了不同桐油含量的梳型聚合物分散剂（TOBA-SMA-MPEG），并将 TOBA-SMA-MPEG作为分散剂制备了水性炭黑色浆。采用 FT-IR和 ¹H NMR对 TOBA-SMA-MPEG的化学结构进行了表征；通过对水性炭黑色浆的微观形貌、黏度、展色性、粒径、离心稳定性及贮存稳定性进行分析，考察了桐油含量及分散剂用量对炭黑分散性能的影响。结果表明：成功制备了 TOBA、SMA和 MPEG物质的量比为 1∶1∶3的 TOBA-SMA-MPEG聚合物分散剂；当其添加量为 6%时，对水性炭黑色浆的分散性最好，色浆平均粒径可降至 181. 8 nm；经桐油改性后的梳型聚合物分散剂可以提高水性炭黑色浆的分散稳定性。     

纳米二氧化硅水悬浮液的稳定性研究

本文采用胶体“电空间稳定机制”,以聚羧酸盐为分散剂,研究了纳米S iO2粉体在水中的分散行为和表面化学特性,讨论了pH值、分散剂种类及用量对体系的悬浮稳定性及流动特性的影响。在最佳pH值和分散剂加入量条件下制备了高固含量、稳定性和分散性好的纳米S iO2浆料。     

分散剂对钴蓝颜料悬浮液分散性的影响

通过改变体系pH值和分散剂的添加量,对钴蓝颜料水悬浮体系的zeta电位、稳定性、分散性以及流变特性进行研究.结果表明:pH值和分散剂对钻蓝水分散体系的稳定性和分散性有显著影响.对于体积分数为2.0％的钴蓝悬浮液,分散剂用量超过钴蓝质量分数的1.0％时,体系具有较好的分散性.悬浮液的粘度和分散剂的最佳用量随钴蓝固含量的增加而增加.     

颗粒级配和分散剂对ZrO2浆料流变性能的影响

为了制备高固含量、低黏度的ZrO2悬浮料浆,采用平均粒径分别为21.77、11.40和1.96μm的ZrO2粉体为原料,研究了平均粒径为21.77、11.40和1.96μm的ZrO2粉体的配比(质量比分别为8 1 1、7 1 2、6 2 2、5 2 3、4 2 4、3 3 4)、分散剂(六偏磷酸钠(SHMP)、聚乙二醇600(PEG600)、聚丙烯酰胺(PAM))和固含量(质量分数分别为70%、75%、80%、85%、90%、95%)对ZrO2料浆流变性能的影响。结果表明:当平均粒径分别为21.77、11.40和1.96μm的ZrO2粉体的质量比为5 2 3时,其混合粉料的堆积接近Lisa理论模型,料浆黏度最低;与六偏磷酸钠(SHMP)和聚乙二醇600(PEG600)相比,阴离子型聚电解质的聚丙烯酰胺的分散效果最佳;随着固含量的增加,料浆的黏度逐渐增大,最佳固含量为90%(w)。     

煤系高岭土料浆的粘度及影响因素

煤系高岭土料浆的浓分散体系为非牛顿流体,具有剪切变稀的特性. 阴离子型分散剂聚丙烯酸钠可吸附于煤系高岭土颗粒的表面,改变其表面电势,增加颗粒间的排斥能,从而起到很好的分散作用. 通过实验,研究了固相浓度、分散剂用量、粒径大小等因素对煤系高岭土料浆粘度的影响. 固相浓度增大、粒径减小时,料浆的粘度增大;分散剂可使料浆粘度降低,当最佳用量为0.3%左右,在高剪切速率(729 s-1)下,固相浓度由30%(w)提高到70%(w),料浆的粘度分别为0.004和0.020 Pa×s．     

聚丙烯酸改性高固含量漆蜡乳液的制备及性能

以漆蜡为原料,制备高固含量的漆蜡乳液,并进一步采用聚丙烯酸改性对高固含量的漆蜡乳液进行改性。以乳液固含量、离心稳定性和黏度为考察指标,研究引发剂用量、温度、时间和乳化剂用量对乳液性能的影响。采用四因素四水平的正交实验设计优化聚丙烯酸改性改性漆蜡乳液的工艺条件。结果表明,在引发剂用量0.3%、温度90℃、乳化时间300min、乳化剂用量10%的条件下,聚丙烯酸改性高固含量漆蜡乳液的固含量为60%,黏度为38500mPa·s,离心稳定性为1级。     

聚丙烯酸-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸二甲胺乙酯共聚物水性颜料分散剂的合成及应用

以丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸二甲胺乙酯(DM)为单体,合成了AA-BA-DM三元共聚物分散剂,研究了其对二氧化钛颜料的分散效果;讨论了分散剂黏度、分散剂用量对颜料分散体系的影响;同时考察了该共聚物分散剂对不同颜料的分散稳定性。结果表明,当n(AA):n(BA):n(DM)=1.25:1:0.15,引发剂占单体总质量的1%,链转移剂占单体总质量的4%,为聚合物分散剂的最佳合成条件,所得共聚物分散剂对二氧化钛分散效果最佳,分散力达97.5%,且分散剂的用量占颜料总质量的0.80%时分散效果较好。通过对酞菁绿、二氧化钛及铬红分散效果的考察,该分散剂对颜料酞菁绿的分散效果最好,二氧化钛次之,对铬红的分散效果较差。     

MAA-AMPS-HEMA-MA共聚物浆钙分散剂的合成与表征

以甲基丙烯酸(MAA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)以及马来酸酐(MA)为单体,采用反应活性较低的衣康酸(IA)作为分子量调节剂,共聚得到MAA-AMPS-HEMA-MA四元聚合物,再将共聚物与碳酸钙包覆剂硬脂酸钠进行复配得到复配分散剂。以四元聚合物合成工艺作为研究对象,考察了单体比例和IA浓度对四元聚合物分子量的影响;再以复配分散剂应用性能作为研究对象,用Brookkfield DV-Ⅱ+可编程黏度计和扫描电镜等仪器测定不同分子量的复配分散剂对造纸涂料碳酸钙的分散性能的影响,对分散后颗粒表面形态进行表征。结果表明,单体摩尔配比(MAA:AMPS:HEMA:MA)为4:1:1:1、IA:MAA为2:8,聚合物与硬脂酸钠按质量比5:1进行复配,所得到的复配分散剂对碳酸钙分散效果较好。复配分散剂的最佳用量为0.8%,此时浆钙分散体系黏度降至68.4mPa s(未加分散剂的浆钙黏度412.4 mPa s)。