钛白粉分散浆料流变性的研究及应用(一)

研究了钛白粉包膜对其浆料流变性的影响,并分析了分散介质对钛白粉浆料流变性的影响。实验结果表明:不同包膜的钛白粉由于其pH值和等电点的不同,在同一分散介质中会有不同的流变性;而同一包膜的钛白粉在不同的分散介质中因极性和酸碱性的不同而产生了完全不同的流变状态。     

浅析钛白粉分散程度对涂层性能的影响

钛白粉被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料,广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化妆品等工业。分散性是钛白粉的重要指标之一,当钛白粉被分散在涂料体系中,其分散程度对涂层性能的影响是至关重要的。本实验将钛白粉在涂料中分散到不同程度,将不同分散程度的浆料制成涂层,通过检测涂层的各个指标,找出钛白粉分散程度对涂层性能的影响规律。     

α-Al2O3-H2O-聚丙烯酸悬浮液流变性的研究

研究了聚丙烯酸(polyacrylic acid,PAA)添加量、固含量和吸附途径对α—Al2O3浆料流变性的影响。实验表明：浆料具有最小粘度时,分散剂添加量存在最佳值。随着固含量提高,浆料最低粘度值提高,分散剂有效添加量范围变窄。吸附途径对浆料的流变性存在一定的影响,在其它条件相同的情况下,低pH值浆料经历非亲合力状态下的吸附,浆料流变性明显改善。     

水性涂料钛白粉制备工艺研究

针对水性涂料钛白粉的性能要求,以氯化法金红石型钛白粉浆料为原料,对其进行无机表面处理。通过改变包膜方式、酸性调节剂加入时间、包膜温度等在二氧化钛表面进行铝膜包覆,以水分散性指标作为评价指标,并对处理后产品进行理化指标、ξ电位检测。试验结果显示:采用顺流方式、酸性调节剂加入速率为0.015g/min、包膜温度为70℃时,在二氧化钛表面包覆氧化铝膜,产品指标最好。产品质量到达国外同类先进钛白粉水平、水分散状态优异,适用于水性涂料应用领域,可对同类进口产品进行替代。     

分散工艺对注凝成型氧化铝陶瓷结构和性能的影响

采用自发凝胶体系注凝成型氧化铝陶瓷,研究了2种分散工艺对浆料的流变性、素坯的气孔率和孔径分布以及陶瓷的体积密度、抗弯强度和显微结构的影响。结果表明:与行星球磨分散的浆料相比,搅拌磨分散的浆料具有较低的黏度,素坯具有较低的气孔率和较小的孔径,烧结后的陶瓷显微结构更加均匀,晶粒尺寸更小,体积密度和抗弯强度更高。由搅拌磨分散的56%(体积分数)固含量浆料制备的坯体经1 600℃烧结后三点抗弯强度达到522 MPa,比相应行星球磨分散所制备的陶瓷高12%。     

超细氧化铝水悬浮液分散稳定性研究

阴离子聚电解质分散剂(PAA)使α-Al2O3粉体的等电点降低;超声分散作用改善了分散剂在粒子表面的分布状态,因而使浆料的流变性有明显的改善;离子强度低于0.08mol/L时,浆料的粘度随离子强度提高而增加,稳定性降低.但在0.08～0.12mol/L的范围内,离子强度对浆料粘度的影响不明显;温度对浆料的粘度有显著的影响.分散剂添加量低于饱和吸附添加量时,温度升高,浆料粘度增加,稳定性下降.而在分散剂添加量高于饱和吸附添加量时,温度升高,粘度则降低.     

PVP对CA-H2O-Al2O3悬浮液稳定性的影响

利用柠檬酸(CA)与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)复配为二元分散剂,研究其对水基氧化铝悬浮液稳定性的影响。结果表明,pH为9.0时,仅添加0.2 wt%的CA/PVP即可稳定分散固含量为45 v%的氧化铝悬浮液,且浆料为牛顿流体,流变性很好。固含量越高,悬浮液的粘度越大,对pH值越敏感,悬浮液能分散稳定的pH值范围越窄,对于不同的体系,获得最佳流变性时的pH值也不同。     

分散剂对超细α-Al2O3浆料流变性的影响

以66％丁酮(质量分数,下同)和34％乙醇的共沸混合物为溶剂,测定了α-Al_2O_3超细粉体在该溶剂系统中所得浆料的流变性。研究了三油酸甘油酯(GTO)、蓖麻油(CTO)以及它们的混合物对α-Al_2O_3粉体在该溶剂中的稳定性的影响。实验发现,在0～300 s~(-1)的剪切区,不同条件下测得的流变曲线均符合Casson模型。实验结果显示,同时加入GTO与CTO的浆料,当GTO所占比例在2/3到5/6的范围内时,其流变性明显优于由单种分散剂分散的浆料。     

钛白初品在水溶剂中的分散性应用研究

分析了钛白粉体在水中的分散机理,用重力沉降法研究了钛白粉体在水溶液中pH、粉体粒度分布、分散剂种类、分散剂加入数量等因素对钛白粉水分散性的影响。调节钛白浆料的pH在7.0以下,7.0~7.9,8.0~9.0,9.1~11.0,11.0以上这5个范围,得到分散性较好的pH范围在8.0~11.0。通过研究3种钛白粉体粒度对分散性的影响,发现粒度越小,分散性越好。通过研究分散剂六偏磷酸钠、铝酸钠、三羟甲基丙烷、无水乙醇、六偏磷酸钠+聚乙二醇(按体积比为1∶1)、六偏磷酸钠+无水乙醇(按体积比为1∶1)等6种分散剂的分散效果以及最佳分散剂的加入量,得出六偏磷酸钠+无水乙醇(按体积比为1∶1)的分散性最好,其最佳加入量为0.5%(质量分数)。     

氧化锆水悬浮液的分散

通过考察多元共聚物分散剂对氧化锆zeta电位和浆料流变性的影响,研究了氧化锆浓悬浮液的分散性.结果表明: 多元共聚物分散剂的加入增加了氧化锆zeta电位的绝对值,等电点移至2.4以下.随分数剂加入量的增加,悬浮液的流变性出现复杂的情况:低剪切速率下(100s-1以下),悬浮液粘度略微增加;高剪切速率下(100s-1以上),悬浮液的粘度明显降低;4种分散剂中,二元共聚物分散的氧化锆浆料流动性最好,加入质量分数为0.14%,pH值为9.6左右.并制备了体积分数54%的氧化锆浆料,粘度为0.91Pa·s(100s-1).     

矾土基浇注料基质的流变性

浇注料的流变性在很大程度上受基质流变行为的影响和控制。本工作主要研究了矾土基浇注料基质中的SiO2微粉、Al2O3微粉、水泥的加入量、分散剂以及矾土细粉粒度对基质流变性(粘度、剪切速率和剪切应力)的影响根据研究结果,得出了具有较好流变性的基质组成。     

Effect of ball-milling parameters on the rheological properties of mold powder slurry

In this study, mold powder slurries with high solid loading and low viscosity were prepared during the ball-milling process for improving the homogeneity and mechanical properties of granules after spray-drying. The effect of ball-milling parameters, such as solid loading, binder/dispersant content, and ball-milling time, on the flowability, dispersibility, stability, and rheological behavior of mold powder slurries was systematically investigated by rheology observation and sedimentation tests. As these parameters varied, the slurry exhibited the shear-thinning behavior of a non-Newtonian fluid with a shear rate range of 0–50 s^?1, which was adequately described by the Herschel-Bulkley model. The optimal parameters that optimized the flowability, dispersibility, and stability of the slurry, along with its rheological behavior, were chosen as follows: solid loading, 60 wt%; modified sodium carboxymethyl cellulose binder content, 1.0 wt%; sodium tripolyphosphate dispersant content, 0.5 wt%; ball-milling time, 60 min.     

纳米TiO2对PET结晶行为、流变和力学性能的影响

通过二阶熔融共混法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)／纳米二氧化钛(TiO2)复合材料，并使用TEM对纳米TiO2在基体中的分散状态进行了观察。研究了纳米TiO2对PET的结晶行为、流变与力学性能的影响。发现纳米TiO2粒子在PET基体树脂中起到了成核剂的作用，明显提高了基体树脂结晶温度、结晶速率，并使材料的DSC曲线形状发生显著变化，出现熔融双峰。纳米TiO2的加入明显降低了PET的熔体粘度。并且发现在较低和较高剪切速率区，PET／纳米TiO2体系粘度随剪切速率的变化趋于平缓；而在中等剪切速率区，其流动行为表现出假塑性流体特性。纳米TiO2对PET有明显的增强增韧作用，加入3％可使材料的拉伸和断裂强度提高25％；加入1％可使材料缺口冲击强度提高10％。     

纳米碳酸钙/邻苯二甲酸二辛酯浆液的流变性

考察了未改性纳米CaCO3/邻苯二甲酸二辛酯(DOP)浆液(DOP-1)、改性纳米CaCO3WO-12/DOP浆液(DOP-2)和改性纳米CaCO3WO-13/DOP浆液(DOP-3)的流变性,以评价纳米CaCO3的改性效果,结果表明:纳米CaCO3/DOP浆液的流动特性均符合Casson模型;与DOP-1和DOP-3相比,DOP-2黏度较低,Casson屈服应力较小,稳定性较好,触变性较大。说明改性纳米CaCO3WO-12与DOP相容性好,其改性效果最佳,与其在丙烯酸树脂中分散效果最好一致。纳米CaCO3/DOP浆液流变性可用于评价纳米CaCO3的改性效果。     

TiO_2/ZnO超细粉体共混改性PET的流变性能

将改性的二氧化钛/氧化锌(TiO2/ZnO)超细复合粉体应用于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的共混改性,研究了改性PET的流变性能及其纤维的力学性能。结果表明:改性PET共混物为非牛顿假塑性流体,其表观粘度随剪切速率的增大而减小;随着超细粉体含量增大,改性PET共混物非牛顿流动指数下降,熔体粘度对温度的敏感性增大,流变性能改善;当超细粉体质量分数为5%时,改性PET共混物粘流活化能可达81.5 kJ/mol;随着超细复合粉体添加量增大,改性PET纤维断裂强度下降。     

影响氧化铝水基料浆流变学特性的关键因素

用流变学的方法在RV-20型流变仪上研究不同条件,如:固含量、分散剂加入量、烧结助剂、增塑剂等对碱性氧化铝悬浮体的流变性的影响.结果表明:氧化铝陶瓷碱性料浆(pH＞7)在低的剪切速率(＜100 s-1)时,表现为剪切变稀.在水基料浆中添加MgO时,会发生强烈的水合反应,导致料浆失去流动性.增塑剂甘油的加入导致料浆粘度升高的幅度是有限的,不会对料浆固含量和浇铸工艺造成显著不利的影响.加入水溶性丙烯酸乳液后,在低的剪切速率下,料浆仍然呈现剪切变稀行为,随着乳液含量的增加,料浆的静态粘度逐渐增大.分散剂聚丙烯酸氨的加入量对料浆的稳定性具有显著的影响.在分散剂的加入量为固相质量的0.8%左右时,分散剂在陶瓷颗粒表面形成饱和吸附,此时料浆的稳定性达到了最佳状态.     

添加剂对酸性硅溶胶及料浆胶凝与流变行为的影响

以酸性硅溶胶及其结合料浆为研究对象,通过对比胶凝时间、黏度、触变环面积、剪切应力等流变参数,研究了聚丙烯酰胺、氢氧化镁、柠檬酸三铵等对酸性硅溶胶及结合料浆流变行为、凝聚过程的作用规律。结果表明:氢氧化镁电离出Mg²⁺促进了酸性硅溶胶的缩合反应,对酸性硅溶胶胶凝过程的影响较为显著;氢氧化镁添加量的增加,增大了胶凝速度,酸性硅溶胶的稳定性下降。聚丙烯酰胺作为阴离子表面活性剂,通过空间位阻效应,缔合溶胶中的氢键,在溶胶中形成三维网络结构,同时聚丙烯酰胺水解吸附在溶胶胶团颗粒表面,加快了SiO₂粒子的絮凝,提高了酸性硅溶胶及其结合料浆的黏度。控制柠檬酸三铵的含量低于10 mg/mL,有助于降低硅溶胶结合料浆的黏度,提高体系的稳定性。     

整体式脱硝催化剂二氧化钛涂层制备

以硅溶胶为黏结剂,采用浆液浸涂法对堇青石蜂窝陶瓷基体进行涂覆,制备整体式脱硝催化剂的TiO₂涂层。考察固含量、pH和不同添加剂等对TiO₂浆液及涂层性质的影响,结合超声振荡、比表面积、扫描电镜和X射线衍射等手段对TiO₂涂层进行表征。结果表明,随着固含量的增加,浆液黏度的增加速率逐渐加快,固含量超过22.82%时,浆液发生团聚,不可进行涂覆;随着pH的增大,浆液黏度先降低后增加,在pH为1.05时,浆液黏度最低;浆液中加入适量的聚乙烯醇、六次甲基四胺和铝溶胶均可提高涂层负载量,降低涂层脱落率。其中,在浆液中添加质量分数5%的铝溶胶可以使涂层负载质量分数增至8.58%,比表面积达10.22 m²·g^-1,而涂层脱落率仅为12.84%,该涂层可作脱硝催化剂的良好载体。     

Influence of surface oxide layer of SiC powder on the rheological properties of its slurry

In this paper, the influence of surface oxide layer of SiC powder on the rheological behavior of its slurry was studied by acid washing, HF etching, and calcination oxidation processes. Zeta potential, particle size, inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES), energy dispersive X-ray spectroscopy, and viscosity tests indicated the main factor that resulted in high viscosity of slurry is impure ions existing either on the powder surface or in the water phase, rather than the surface oxide layer. After the impure ions are removed, the surface oxide layer formed at a calcination temperature range of 400°C-750°C does not cause an increase in the slurry viscosity, but contributes to an improvement in the rheological properties of SiC slurry.