表面活性劑可降低體系界面能,不同類(lèi)型的表面活性劑在顆粒的吸附層上可產(chǎn)生靜電的、溶劑化的或空間穩(wěn)定的防止聚集的作用。①降低液體介質(zhì)的表面張力、固液界面張力和液體在固體上的接觸角,提高其潤(rùn)濕性及降低體系的界面能;②離子型表面活性劑在顆粒上的吸附可增加顆粒表面電勢(shì),提高顆粒間的靜電排斥作用,利于體系穩(wěn)定,即靜電穩(wěn)定作用;③長(zhǎng)鏈表面活性劑在顆粒上的吸附形成厚吸附層,產(chǎn)生空間位阻斥力,即空間位阻穩(wěn)定作用,具有此作用的表面活性劑須與粒子和分散介質(zhì)間有強(qiáng)相互作用,牢固地吸附于粒子表面上,并溶于溶劑中,所以,須帶有能吸附在固體上的“錨式基團(tuán)”以及環(huán)式和拖尾式的溶劑化基團(tuán)。
溶劑化基團(tuán)可產(chǎn)生足夠厚的膜以防止粒子間的相互吸引,使顆粒的有效半徑與斥力位能增加,現(xiàn)認(rèn)為最有效的穩(wěn)定劑是梳狀接枝共聚物高分子表面活性劑,其分子由兩部分組成,一部分為不溶于介質(zhì)(憎水)對(duì)顆粒有強(qiáng)親合力的主鏈,可以牢固地錨在顆粒的表面上,另一部分則由溶于介質(zhì)并被介質(zhì)溶劑化的高分子支鏈組成;④某些長(zhǎng)鏈離子型表面活性劑同時(shí)具有靜電和空間位阻穩(wěn)定作用,即靜位阻穩(wěn)定機(jī)制或稱(chēng)聯(lián)合穩(wěn)定機(jī)制。
仝建峰等在陶瓷基納米復(fù)合材料制備工藝中,用表面活性劑Triton X - 100對(duì)微米級(jí)Al 2O3和納米SiC進(jìn)行分散實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示可顯著提高懸浮液的穩(wěn)定性。J.cesarano等對(duì)α-Al 2O3注漿料懸浮液的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:對(duì)于粒徑為0.2μm~1.0μm的顆粒,當(dāng)pH = 8. 8,聚甲基丙烯酸鈉(PMAA-Na)用量為0.24%時(shí),料漿的穩(wěn)定性顯著提高。
Jau - Ho Jean等以聚甲基丙烯酸銨(PMAA -NH4)作為分散劑,對(duì)BaTiO3懸浮液穩(wěn)定性進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:懸浮液黏度降低,穩(wěn)定性提高。用于陶瓷釉漿穩(wěn)定分散的表面活性劑還有:二甲基乙烯丙基氯化銨、甲基纖維素共聚物(NCMC)、聚乙烯醇、石油磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鹽、烷基硫酸鈉及聚乙烯胺等。另外,許多研究者也做了類(lèi)似實(shí)驗(yàn)。
表面活性劑對(duì)陶瓷釉漿的分散作用與釉漿顆粒的表面狀態(tài)、電荷性、釉漿的pH值等因素有關(guān)。