陰離子聚丙烯酰胺(APAM)作為分散劑具有獨特的性能和廣泛的應用,以下是相關介紹:
作用原理
空間位阻作用:APAM 分子具有長鏈結構,吸附在顆粒表面后,長鏈在顆粒周圍形成空間屏障,阻止顆粒相互靠近和聚集,使顆粒均勻分散在介質中。
靜電排斥作用:APAM 分子鏈上帶有大量陰離子基團,如羧基等。當它吸附在顆粒表面時,會使顆粒表面帶上負電荷,同性電荷之間的靜電排斥力能有效阻止顆粒團聚,保持顆粒的分散狀態。
優點
高效分散:能顯著提高顆粒在液體中的分散穩定性,即使在較高濃度的顆粒體系中,也能實現良好的分散效果。
適應性強:對不同性質的顆粒和不同的分散介質都有較好的適應性,無論是無機顆粒還是有機顆粒,在水相或非水相介質中,APAM 分散劑往往都能發揮作用。
用量少:只需添加少量的 APAM 作為分散劑,就能達到理想的分散效果,降低了使用成本。
應用領域
造紙工業:用于紙張涂料中,使顏料顆粒(如碳酸鈣、高嶺土等)均勻分散,提高涂料的穩定性和流變性,從而改善紙張的涂布性能和印刷質量,使紙張表面更加光滑、均勻。
陶瓷工業:在陶瓷漿料的制備中,能使陶瓷原料顆粒(如黏土、石英等)充分分散,降低漿料的黏度,提高漿料的流動性和穩定性,有利于成型和燒結過程,提高陶瓷制品的質量和性能。
顏料和涂料工業:用于顏料的分散,使顏料顆粒在涂料體系中均勻分布,防止顏料團聚和沉淀,提高涂料的遮蓋力、色澤穩定性和光澤度。
石油開采:在油田的壓裂液中,作為分散劑可使支撐劑(如石英砂等)均勻分散在壓裂液中,便于將支撐劑輸送到地層裂縫中,同時防止支撐劑在井筒內沉淀,保證壓裂施工的順利進行。
使用注意事項
溶解條件:APAM 分散劑在使用前需要充分溶解,一般應在攪拌條件下將其緩慢加入到水中,攪拌速度不宜過快,以免破壞分子鏈結構,影響分散效果。溶解時間需要 30 分鐘到數小時不等,具體取決于產品的分子量和溶解溫度等因素。
添加量:應根據顆粒的性質、濃度以及分散體系的要求,通過實驗確定添加量。添加量過少無法達到理想的分散效果,而添加量過多則導致顆粒過度分散,甚至會引起體系的絮凝或其他不良反應,同時也會增加成本。
pH 值影響:APAM 的分散效果受體系 pH 值的影響較大。在不同的 pH 環境下,其分子鏈上的官能團解離程度不同,從而影響其在顆粒表面的吸附和靜電排斥作用。因此,需要根據具體的應用體系,調節合適的 pH 值范圍,以充分發揮其分散性能。例如,在酸性條件下,APAM 分子鏈上的羧基會發生質子化,降低靜電排斥力,影響分散效果;而在堿性條件下,羧基充分解離,靜電排斥作用增強,有利于分散。