ASPS的应用性能综合研究.doc

ASPS 的应用性能综合研究浆体的分散稳定性是评价分散剂性能的一个重要指标实验研究了掺分散剂ASPS 陶瓷浆料的分散、稳定性能及浆体性能随放置时间的变化.分别从浆体分散稳定性指 数、沉淀层增长曲线、颗粒粒径增长及流出时间.厚化度随放置时间的变化儿方而来 考察分散剂性能.3.3.1.1掺ASPS陶瓷浆体的分散性能实验改变分散剂掺fib研究了 ASPS及对比样分散剂对陶瓷浆体流出时间、厚化 度、流变曲线的彩响.从而考察分敬剂ASPS的分散性能,结果如表3・10所示•表中 時比样为三聚磷酸钠与水玻璃按质尿比2:5的口合物.从表3・10可知.对于分散剂ASPS及对比样.十掺呈从0 25 %ift加到0 45 %时.浆料流出时间、厚化度及表观粘度均迅速减小.说明在此范圉内増加ASPS及对比样的 掺虽均仃利/陶瓷浆料的流动性及稳定性这是由于对于无机分散剂來说，当分散剂 用就低时.在颗粒上单位表面积所吸附的分敕剂虽较少.冈此其表血负电荷虽增加虽 较少，颗粒间的静电斥力较划：对于髙分子分散剂來说.用虽少时.同样由于颗粒表 面未被分散剂有效覆孟.静电斥力及空间位阻斥力作用较弱,使得分散稳定性较差.随着掺虽的增加，分敬剂在陶瓷浆料颗粒吸附产生的静电和空何位阻作用增强.颗粒 悬浮力増大.浆料的流动性明显改善,稳定性增强已。

因此增加分敬剂用址有利于增加对颗粒衣浙的覆孟率.使陶迓浆料体系分散稳定性增大.3-10分散剂性能随按讹的变化Table 3-10 Effect of dosage of dispersants on irfbmiance of ceramic sluny分散剂/%潦出时间Is厚化度100s4 Eta/mPa ・s固含畝/%对比样0.25—S4S.370.45ASPS0.25—4S3.270.3S对比样0.35S4.41—450.37092ASPS0.3578.725.34419.070SS对比样04550SS1.7S336 87063ASPS0.4542.281.27254.771.36注：“一 “衣示浆料厚化度很大•无法测.卜K从表3・10还町斤出.在同一掺虽卜，掺分敬剂ASPS的陶瓷浆料流出时何、厚化 度及表观粘度均小于掺对比样分散剂的陶瓷浆料,如当分散剂掺量为0 45 %时・掺对 比样分散剂的陶瓷浆料流出时间.厚化度及表观粘度分别为50.88 s、1.78. 336.8 mPa-s, 而掺ASPS的陶瓷浆料仅为42.28 s、1.27、254.7 mPa-s.说明ASPS的分散及稳定性能 优于对比样分散剂。

图3-3分散剂摻址对浆体潦变曲线的影响Fig 3-3 Efiect of dosage of dispersants on rheology of the ceramic sluny从图3-3可看出.在同一剪切速率下.陶瓷浆料表观粘度随分散剂掺屋的增加而降低，且剪切速率越低•表观粘度差别越大•图中各浆料均有一定的剪切变稀特征. 即表观粘度MI剪切速率的提高而降低.越粘稠的浆料剪切变稀特征越明显•其中掺0.25 %对比样分散剂的浆料衣现出lh常明显的列切变稀特征：而流动性越好的浆体列切变 稀特征越不明显.其中掺0.45 %分散剂ASPS的陶瓷浆料表观粘度儿乎不随剪切速率 的变化ifU变化.近似T顿流体陶瓷浆料是固体颗粒悬浮于水中形成的分散体系.由于其中的黑泥、混合泥等粘土颗粒呈片层状.带不同电荷的基而和端面相互吸引会使泥浆内部形成一种称为“ k 片结构”的三维结构网.包裳了大虽的『I由水I44741O对于悬浮液.系统要发生流动必 须首先破坏这种以点接触的不稳定的内在结构，外界搅样力或分散剂的加入将片状粘 土分散成规则平行的排列，也就是施加的能量帮助了双层何内部作用力产生的颗粒何 的斥力形成了分散体系，颗粒间作用力能址处于较高水平.吸附水层和离于就会重新 分ft1751,打破了这种“卡片结构”的三维结构网.使门由水秤放出來.从而使泥浆粘 度降低。

因此.半剪切速率提高或加入适沖的分散剂时.浆料的表观粘度降低3.3.1 2掺ASPS陶瓷浆体的稳定性能分散剂掺址为0.35%.制浆浓度20 wt%，用Tvirbiscan Lab型分散稳定仪研究了 分散剂ASPS和対比样分散剂对陶從浆体分散稳定性的影响试验分析了陶瓷浆体分散 穢定性指数、沉淀层厚度及浆体中颗粒粒怡随沉降时何的变化，结果如图3・4、图3-5 和图3-6所示分散稳定性指数越小.表明浆体的分散稳定性越好.从图34可见.两浆料的分散 稳定性指数均甌着沉降时何的延长而不断增人，说明浆料的分散稳定性随时何而变差 在沉降3小时时，掺帖比样分散剂的陶瓷浆体分散稳定性指数增至5.83・而掺分散剂 ASPS的增至3.99,明显小于掺時比样分敬剂的陶瓷浆体分散稳定性指敌•说明分散剂 ASPS对陶瓷浆体的分散稳定效果优于对比样分散剂陶瓷浆料中沉淀层厚度越大.说明浆料越不稳定.从图3・5可见，在前0.5小时. 两浆料的沉淀从厚度均随沉降时间的延长而迅速増人，而0 5小时后，沉淀出厚度均不 再变化.掺对比样分散剂的陶瓷浆体的沉淀层厚度最后可达2.0 nmi・而掺分散剂ASPS 的陶瓷浆体沉淀层J7度达14mm,说明分Ift剂ASPS对陶瓷浆体的分散稳定效果优于对 比样分散剂.与图3・4结果一致。

7 0 5 4 3 2^lUfnJ/k谢3-4集休分收稳定杵指敌随沉降时间的变化2 JOOS1 Q233Qs Q3Q32 2 110EWH ・OJO JOJO沉降时间/h图3・5浆体沉淀层用度随沉降时间的变化Fig 3-5 Tluckness of preciptation bed in ceramic slrniy vaned with time陶瓷浆料中颗粒H径增长越快.说明在沉降过程中颗粒团聚现彖越严重,浆体的分 (ft稳定性越差.从图3-6可见•刚开始时两浆体的颗粒粒径相差不大.掺分散剂ASPS 的陶瓷浆体颗粒粒用为27.70 pm,掺对比样分散剂的为27 92旧m随着沉降时间的延长. 两浆体的颗粒粒径均不断增人•比中掺对比样分散剂的陶瓷浆体颗粒粒径增大较快.在 沉降3小时后浆体颗粒粒能増至36 62 pm. ifu掺分散剂ASPS的陶瓷浆体颗粒粒径增至 35.63 pm・说明掺分散刑ASPS的陶俺浆体中颗粒团聚现彖相対较小.分散稳疋性能相对较好.这与图34图3・5的结果相一致•28-OJO 05 1.0 1.5 2J0 23沉降时何/h3-6陶唸浆体粒轻增长曲线Fig. 3-6 Curve of particle size vaned with time3.3.1.3掺ASPS的陶瓷浆体性能随放置时间的变化収经过2.3.1球磨预处理的陶瓷原料200 g F球磨罐中.加入一定虽（以陶瓷原料质 虽为基准〉的分敬剂•加水（使陶瓷浆体的固含星为71 %）,在转速350 r/nun卜用 QM-3SP2行星式球腦肌球15 nun. H中加（料）：加（球）=1:2。

制得的浆体立即（记为 0 d）测流出时间、厚化度、颗粒粒径，然后分别放置1、2、3、4人，每人同一时间（分 别记为1 d. 2d. 3d、4d）再测流出时何、厚化度、平均粒径,结果如表3・11、表3・12、 表3」3所示.& 3-11陶瓷浆体潦出时间随放代时间的变化怙况Table 3-11 The outflow time of ceramic slunyvanecl with time分散剂浆料涼岀时间/0dId2d3d4d对比样51.31111.65113.19116.66119.47ASPS43.13106.2S10S65109 66102.41从表3-11可看出,掺对比样分散剂及掺分敬剂ASPS的陶瓷浆体流出时间均随放 置时何的延长而壞人，尤其是制浆后的一天内流出时何变化加人.掺对比样分敬剂及 掺分散剂ASPS的陶瓷浆体制浆后立即测得的流出时间分别为51 31 s、43 13 s,而放 置一夭后其流岀时何分别变为111.65 s> 106.28 s,流出时间均增大了超过60s,说明 在制浆后的一人内浆体流动性随放置时何的延长而迅速变差浆体继续放置2人、3 天、4夭.流出时间随放置时间的延长而稍稍有所增大.流动性变化不大.放置4夭后.掺两种分散剂的陶瓷浆体流出时何分别增至119.47 s. 102.41 s,仍能保持一定的流动 性•总的來说，两种分散剂都仃较好的减水分做效!li. K中ASPS的减水分散效果优 于对比样分散剂./<3-12陶槪浆体用化度随放K时间的变化情况Table 3-12 The thickening degree of ceramic slunyvaned with time分84剂浆料厚化度OdId2d3d4d对比样2.101.321.311.301.33ASPS2.131.591.551.531 47从表3・12可存出.掺两种分散剂的陶瓷浆体厚化度相差不大.且随放置时间的延 长而变化的现律一致。

由于在制浆后的一天内浆料流动性随放置时间的延长Iftj迅速变 差.0mm和30 min时浆料的流出时何差别大.使得0 d时两浆料的厚化度均较大：由 于放置一夭后浆料流动性随放置时间的延长而变化不大.冈此Id 4d浆料的厚化度 儿乎保持不变，且小于0 d的厚化度/<3-13醐瓷浆体中鄴 V随放St时间的变化恰况Table 3-13 The particle size of ceramic vanecl with time分敬剂颗粒平均粒轻/ pmOdId2d3d4d对比样9 991009100110.2110.27ASPSS.518 7S9.099.709.70从表3-13可知.球磨后掺分散剂ASPS的陶瓷浆体颗粒卩均粒径为8.51 pm,小于 掺对比样的9.99冲.说明分散剂ASPS的助胖效果优于甘比样分随着放起时何 的延长，颗粒粒径均稍微有所増大.说明浆体中陶瓷颗粒发生了轻微的团聚现象综上所述.分散剂ASPS的分散性能、稳定性能、浆体随时间变化的稳定性均优 于对比样分散剂.说明高分子分散剂与无机分散剂复配比无机分散剂所分散的体系稳 定性高.阻止了沉降和絮凝，因而延长了贮存期.降低了贮存损耗・3.3.2ASPS的助磨性能一种添加剂往往不只起着种作用，分敬剂在作为表浙活性物质改善泥浆流动性的同时.也具仃一定的助魅效果，从而提高球卿效率、缩短球炳周期.达到节能降耗 的效果•实验对比了空白（未加分散剂）、对比样分散剂和ASPS灯陶瓷颗粒助解效果的影 响.按234的方法制浆，制浆浓度为71 %,结果如表3・14所示。

表中陶瓷颗粒平均 粒径由OMEC LS-POPC VI）激光粒度仪测得.250目筛余是指球磨后将陶瓷浆料过250 II筛.以清水冲洗干净并干燥后称重.该重虽占球磨前陶瓷原料重址的百分比即为250 11筛余表3-14分散剂助磨性能比较Table 3-14Gniidiiig-aideflectofdispersants分敬剂分散剂播垃/%小.〜一 W / pm250 H筛余/ %空口0颗花太粗超岀测定范闱31 3S对比样0.359.993.24AS。