本文研究了基于碳酸的商业高分子电解质Dolapix CE 64对亚微米级氧化锆悬浮液稳定性的影响。通过Zeta电位测试、沉降试验、毛细吸液时间(CST)测量和粘度测试,评估了pH值、电解质浓度和固体负荷对氧化锆分散性的影响。Zeta电位测量表明,Dolapix CE 64的吸附使氧化锆的等电点(IEP)从5.4降至3.3,且表面带负电增强,显示出较强的相互作用。沉降试验结果表明,氧化锆悬浮液在碱性pH范围内可稳定达24小时。毛细吸液时间测量和粘度测试表明,每克氧化锆使用约8毫克分散剂为最佳剂量,且在pH值为8时,固体负荷可达到约60wt%。
粉体颗粒(亚微米和纳米尺寸)的分散在许多行业中是一个重要问题,包括涂料、颜料、制药、化妆品和陶瓷加工。通过添加某些试剂,使其吸附在颗粒表面,从而增强颗粒间的相互作用力,克服聚集现象,达到分散的效果。陶瓷的胶体加工是一种理想的途径,可以获得近净形状的零部件,并具有均匀且无缺陷的结构。为了实现这一目标,必须使用良好分散的浆料和高固体负荷。陶瓷颗粒的分散通常使用高分子电解质,而许多因素,如pH值、分散剂种类、杂质、溶剂和电解质浓度等,都可能影响颗粒的表面化学性质。
氧化锆是一种重要的陶瓷材料,因其优异的机械性能广泛应用于结构材料中。它还可以作为生物材料和电解质使用。已有一些研究报道了氧化锆的分散及分散剂对其Zeta电位、沉降和粘度的影响。常见的氧化锆分散剂包括Tiron、Aluminon、聚丙烯酸铵、聚甲基丙烯酸、聚乙烯亚胺、二铵柠檬酸盐、丙烯酸和金属有机高分子化合物,以及Triton-X114等。Greenwood和Kendall对14种不同的分散剂进行了氧化锆分散的系统研究。也有相关研究表明氧化锆在有机介质中的分散效果。尽管已有多种分散剂被使用,但关于分散剂吸附引起的表面性质变化及其对流变学性能的影响仍不完全明确。理想的分散剂应能够强力吸附在氧化锆表面,并在高固体负荷下不显著影响流变学性能。
Dolapix CE 64是一种基于碳酸的高分子电解质分散剂,曾成功用于分散铝土矿、基于铬石英的玻璃陶瓷和氮化硅悬浮液。本文研究了Dolapix CE 64在水性介质中分散亚微米级氧化锆颗粒的应用。详细探讨了Dolapix CE 64对氧化锆悬浮液的Zeta电位、沉降、毛细吸液时间(CST)和流变学性质的影响。