螯合分散剂的选择使用

螯合分散剂的选择使用
螯合分散剂的选择使用

螯合分散剂的选择使用

螯合分散剂又称:络合剂、螯合剂、金属离子封锁剂、水质软化剂等。络合剂与金属离子结合只有配位键而无共价键形成的化合物称为络合物,既有配位键又有共价键形成的化合物为螯合物。

一.印染行业对络合剂的要求:

a.高效的螯合、分散、悬浮作用。

b. 不同PH值下都有良好的络合作用。(EDTA适宜于酸性与中性介质而不适合碱性介质;六偏磷

酸钠则在酸性介质中有较好的络合力)

c.强的阻垢、化垢功能。

d.不含表面活性剂。(例如:复配阴离子表活剂,染晴纶会出问题等)

e.耐高温,甚至到200℃不分解;耐酸、碱、氧化剂、还原剂;使用时不损伤纺织品。

f.能生物降解,不污染环境,对人体无毒。(EDTA、二乙烯三胺五乙酸[DTPA]及磷酸盐类应为禁

用之列)

j.对Fe3+ 、Cu2+ 、Zn2+ 等显色金属离子有强的络合作用。目前,有些市售螯合剂对金属离子螯合为暂时性,随时间延长、温度升高又释放出金属离子,使翠兰、艳兰、宝蓝、艳绿等敏感色在金属离子诱导下发生聚集,导致色花。

二.络合剂类型及性能:

01.磷酸盐:三聚磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠等,多用于洗涤行业。络和能力较弱,受PH影响较大,本身有与钙镁离结合成水垢的趋势,且会造成水域富营养化,从环保和性能看均不可取!

02.醇胺类:单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等,有一定的络合作用,但络合能力较差,在碱性中较稳定,常用作络合辅助剂。意大利的MIROKAL-54H螯合剂中就有三乙醇胺。

03.氨基羧酸盐:氨三乙酸钠(NTA)、乙二胺四乙酸盐(EDTA二钠或四钠)、二乙烯三胺五羧酸盐(DTPA)等。氨基羧酸盐的络合能力强,但分散力较差,稳定常数高,耐碱性尚好,但不耐浓碱。不少商品中含有这类络合剂,使用有一定局限性,而且EDTA、DTPA不易生物降解,属环保禁用产品。

04.羟基羧酸盐:酒石酸、庚糖酸盐、葡萄糖酸钠、海藻酸钠等,络合能力较强,分散力较差,但易生物降解。商品络合剂中很少有这些组分,广东的HP101、湖北的L40氧漂稳定剂中有葡萄糖酸钠成分。

05.有机磷酸盐:乙二胺四甲叉磷酸钠(EDTMPS)、二乙烯三胺五甲叉磷酸盐(DETPMPS)、胺三甲叉磷酸盐等。这类产品螯合力比EDTA类、磷酸盐类都要强,络合容量高,络合稳定常数大,金属离子等被络合后不易解离,而且耐化学稳定性好,易生物降解。它们有非常好的络合增溶、溶限效应、晶格畸变等性能,具有一定的分散、悬浮力,有阻垢、缓蚀、化垢功能,在较高的温度(如200℃)也不失活性,本身基本无度,无公害污染。不仅在纺织印染行业用作螯合剂、软水剂、双氧水稳定剂、金属封锁及等,而且在电镀行业、水循环行业、石油行业等广泛用作防垢剂、阻垢剂、缓蚀剂等,用途极广。不少螯合剂含有有机磷酸盐,如:宁波兴华公司的螯合剂S,是以有机磷酸盐为主料,辅以特殊增效成份而成。螯合力等性能达到甚至超过进口同类产品。

06.聚丙烯酸类:螯合能力比羟基羧酸盐、氨基羧酸盐和有机磷酸盐差得多,使用的品种有水解聚马来酸酐(HPMA)、聚丙烯酸(PAA)、聚羟基丙烯酸、马来酸丙烯酸共聚物以及聚丙烯酰胺等。这类产品络合容量较小,稳定常数也不大,但阻垢性能较好,而且有吸附杂质的功能,具有良好的胶体特性和分散作用。日本、瑞士Sandoz、德国Bayer等有这些商品络合剂

三.络合剂(螯合剂)螯合分散力的测试:

称取0.2g螯合分散剂2份于170mL蒸馏水中,分别加入FeCI3溶液(使[Fe3+]为100×10-6~600×10-6)和CaCI2溶液(使[Ca2+]为100×10-6~600×10-6),在各加入20mLNa2CO3(20%)溶液,加蒸馏水至200mL,室温放置3h后观察、记录,并过滤。试验中,[Fe3+]、[Ca2+]一旦超过络合剂的络合容量,未被络合的Fe3+、Ca2+就会与CO32-结合而浑浊,进而产生絮状物甚至沉淀,。如果该络合剂能在高浓的Fe3+、Ca2+液中保持澄清,无浑浊,无絮状物或沉淀,说明该络合剂的络合能力强,反之亦然。分散力主要看絮状物或沉淀的析出速度,分散力越大,絮状物或沉淀析出速度越慢,由此可判断其分散力大小。分散力越大,越有利于螯合,有利于化垢、阻垢。

(注:市面螯合剂,Fe3+的螯合力:~350PPm;

Ca2+的螯合力:~125PPm;)

超导的研究现状及其发展前景

题目:超导的研究现状及其发展前景 作者单位:陕西师范大学物理学与信息技术学院物理学一班 作者姓名:杜瑞,程琳,党晓菲,闫甜,王福琼,刘洁,刘园,郭丽丽 学号:40606043,40606042,40606044,40606045,40606046,40606047,40606048,40606049 指导教师:郭芳侠 交论文时间:20007-11-28

超导的研究现状及其发展前景 (陕西师范大学物理学一班第七组 710062) 摘要:本文简单介绍了一些与超导相关的概念,超导材料,超导的简史,超导的研究现状及对超导应用的前景展望。 关键字:超导,超导体,超导现象,超导材料,临界参量,研究现状,前景 Superconductivity research present situation and prospects for development (Shaanxi normal university physics one class Seventh group 710062) Abstract: This article simply introduced some and the superconductivity correlation concept, the superconductivity material, the superconductivity brief history, the superconductivity research present situation and to the superconductivity application prospect forecast.

阻垢分散剂作用原理说明

阻垢分散剂作用原理说明 阻垢分散剂作用机理可分为鳌合、分散和晶格畸变三步。且在实验室评定试验中,分散作用是鳌合作用的补救措施,晶格畸变作用是分散作用的补救措施。 鳌合作用 由中心离子和某些合乎一定条件的同一多齿配位体的两个或两个以上配位原子键合而成的具有环状结构的配合物的过程称为鳌合作用。鳌合作用的结果是使得成垢阳离子(如ca2+,Mg2+等)与鳌合剂作用生成稳定的鳌合物,从而阻止其与成垢阴离子(如co32一,5042一,Po4,一和51032一等)的接触,使得成垢的几率大大下降。 分散作用 分散作用的结果是阻止成垢粒子间的相互接触和凝聚,从而可阻止垢的生长。成垢粒子可以是钙、镁离子,也可以是由千百个CaCO3和MgCO3分子组成的成垢颗粒,还可以是尘埃、泥沙或其他水不溶物。分散剂是具有一定相对分子质量(或聚合度)的聚合物,分散性能的高低与相对分子质量(或聚合度)的大小密切相关。聚合度过低,则被吸附分散的粒子数少,分散效率低;聚合度过高,则被吸附分散的粒子数过多,水体变浑浊,甚至形成絮体(此时的作用与絮凝剂相近)。与鳌合作用相比,分散作用是高效的。实验表明,1 mg分散剂可使10

一100 mg的成垢粒子稳定存在于循环水中,在中高硬度水中,阻垢分散剂的分散功能起主要作用。 1.3晶格畸变作用 当系统的硬度、碱度较高,所投人的鳌合剂、分散剂不足以完全阻止它们析出的时候,它们就不可避免地析出。如果没有分散剂的存在,垢的生长将服从晶体生长的一般规律,所形成的垢坚固地附着在热交换器表面上。如果有足量的分散剂的存在,由于成垢粒子(由成百上千个CaCO3分子组成)被分散剂吸附、包围,阻止了成垢粒子在其规则的晶格点阵上排列,从而使所生成的污垢松软、易被水流的冲刷而带走。 根据阻垢分散剂的作用机理,阻垢分散剂常被用在锅炉水处理、循环水处理等行业中。

螯合分散剂

; 雨水不含任何金属离子,是天然的软水.但雨水从地表渗出后,能从它流经的土壤和岩石中吸收金属离子,若雨水流经软质岩石如石垩或石灰石,它能溶解这些矿物质,当溶解更多的钙、镁等碱土金属后,水的硬度就会变大冰中含有一些会影响生产工艺的有害元素,其中钙、 镁、铁、锰的存在会产生较严重的问题. 染整加工产品的疵病大约50%是因水质不好而造成的,水中碱土金属和重金属离子会与其他物质发生各种化学反应而造成疵病,因为从前处理的退浆、煮练、漂白和染色、印花、后整理无不在水中进行,所以,要消除疵布形成的根源需从水质处理着手,而螯合剂起着重要的不可取代的作用. 1螯合剂在印染工业中的应用 1.1螯合剂在前处理工艺中的应用 1.1.1退浆工艺 钙、镁、重金属离子与浆料反应形成溶解度很小的钙、镁、重金属盐或络合物,经烧毛后在织物上形成难溶的浆膜,尤其是PVA浆,因吸附金属离子而凝胶化,降低在水中的溶解度.金属离子也不利于酶退浆,在退浆液中加入螯合剂可将金属离子络合,提高了浆膜的可溶性,也提高了浆料与退浆剂的反应性,从而较易去除织物上浆料,退浆率明显提高,选用络合常数高、络合容量大的螯合剂退浆效果较好,螯合分散剂的退浆效果不如螯合剂,但可使浆料更易膨化、脱离纤维并分散成胶体状而去除,同时可防止浆料再次沉积在织物上,因此可两者复配使用. 1.1.2煮练工艺 钙、镁离子可与煮练水解产物的高碳羧酸结合成难溶的羧酸盐,并牢固地吸附在棉纤维上,很难清除.甚至形成有阻染作用的斑,造成染色不匀.在煮练液中加入螯合剂和螯合分散剂可以解决以上问题,有利于水解产物的去除,也有利于去除果胶及棉籽壳.一般在水硬度不是很高时选用螯合分散剂,足以将水中的钙、镁离子络合,其分散性又可将金属络合产物分散在水中而不沾污到织物上去,如果水质硬度很高,则需将螯合剂和螯合分散剂复配使用.1.1.3漂白工艺 铁离子催化双氧水加速分解,造成纺织品在漂白过程中局部过度氧化,使纤维损伤甚至产生破洞,用螯合剂作为氧漂稳定剂后将铁离子络合,以控制双氧水分解速度. 螯合剂还能去除使织物泛黄的锰离子,Mn2+和Mn4+都是强氧化剂,会使织物氧化而泛黄.当水中的锰离子超过3 mg/kg时就出现织物泛黄,随着锰离子浓度增加,泛黄程度急剧上升,练漂后的杂质容易吸附在纤维上很难洗除,特别是冷轧堆工艺,因所用药剂浓度高,浴比小,杂质吸附更严重.在洗液中加入螯合分散剂可以大大提高洗涤效果.它的作用是络合水中的

超导材料的未来应用前景

超导材料——当代科学的明珠 超导材料的未来应用前景 超导是超导电性的简称。是一种材料,如某种金属、合金或化合物在温度下降至某一临界温度时,其电阻完全消失,这种现象称为超导电性,具有这种现象的材料称为超导材料。超导体的另外一个特征是:当电阻消失时,磁感应线将不能通过超导体,这种现象称为抗磁性。 超导材料的用途非常广阔,大致可分为三类:大电流应用(强电应用)、电子学应用(弱电应用)和抗磁性应用。大电流应用即超导发电、输电和储能;电子学应用包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等;抗磁性主要应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。 超导体的巨大前景 ●超导材料不可思议 那么,为什么世界各国对“超导”技术的研究与开发如此重视呢?这主要是因为超导材料具有极其优越的物理特性:一是零电阻效应,二是约瑟夫逊效应,三是迈斯纳效应。超导体这些突出特性的重大意义,不亚于半导体的发现。甚至有专家预言,超导体的应用将导致一场新技术革命,特别是在军事领域的应用,将引起一系列巨大变革。 ●军事应用前景广阔 超导体在军事领域的应用将十分广泛。采用超导体材料,可使许多重要的军用装备,如C4I系统、聚能武器、舰艇、飞机、坦克、装甲车辆、导弹等武器的性能得到大幅度的改善。 超导飞机设计制造大功率、小体积的发动机,对提高飞机的作战性能至关重要。目前,飞机所采用的均是磁流体发电,但利用普通磁体,很难使磁场强度高于15高斯,而如果利用超导磁体就能产生数万至几十万高斯的磁场,从而大大提高磁体发电的输出功率。所以,超导技术的突破,为大容量、小型化磁流体发电机的研制成功提供了条件,这种超导发电机正在加速走向实用化。目前,有些国家已在研制几百至一千兆瓦的体积小、重量轻的超导发电机,预计机载大功率超导发电机将成为超导技术在军事上率先得到应用的重点项目。 超导舰船20世纪70年代以来,美、苏、英、日等国积极开展超导技术在海军舰船方面应用的研究,并不断取得成效。美国试制了7500马力的超导驱动系统;英国研制了650马力的超导电磁力推进装置;日本制成了世界上第一艘超导船。超导舰船由于取消了传统的螺旋桨推动部件,因而具有结构简单、维修方便、推力大、航速高、无震动、无噪声、无污染、造价低等诸多优点。潜艇应用超导推进系统后,能有效地消除噪音、降低红外辐射,从而不易被敌方发现,大大提高了舰船的快速机动能力和突防能力。

螯合值的测定

山东化友化学实验方法(五) 鳌合力的测定方法 5.9 鳌合力的测定 5.9.1 试剂溶液 2%的Na2C2O2水溶液 NH4Cl—NH3缓冲溶液(PH值=10) 5.9.2 0.1mol/L乙酸钙标准溶液标定与制备 5.92.1 0.1mol/L乙酸钙标准溶液标定方法 用10ml移液管准确移取待标定乙酸钙溶液10ml于250ml三角瓶中,加入1mol/L的NaOH溶 液5ml,再加入钙指示剂0.1g(钙指示剂:NaCl=1:100经研磨备用),以0.05mol/LEDTA标 准溶液进行滴定,滴定至溶液由紫红色变成纯蓝色即为终点。 5.9.2. 计算 C EDTA mol/L×V EDTA ml 乙酸钙mol/L=----------------------------------------------- V乙酸钙ml 5 .9.3 NH4Cl—NH3缓冲溶液的制备 称取54gNH4Cl加入350mlNH3·.H2O稀释至1000ml即可。 5. 9. 4 仪器 试验室常用仪器 5. 9. 5 分析方法 迅速准确称取5. 5. 2干燥后的样品0.5±0.0001g(精确至0.1mg)于50ml烧杯中,用除CO2的蒸馏水溶解。全部移入100ml容量瓶中稀释至刻度,摇匀备用。 用25ml移液管,准确移取上述溶液25ml于100ml三角瓶中,加入2%Na2 C2O4溶液4—5滴,加入NH4Cl—NH3缓冲溶液5ml调节PH值为10.0—10.5,然后用0.1mol/L乙酸钙溶液滴定至产生永久性白色沉淀为终点。 5. 9. 6 计算 V ×C ×100 螯合力CaCO3mg/g(干基)=—————————————— F ×M ×25% 式中:V—滴定样品消耗乙酸钙标准溶液体积(ml) C—乙酸钙标准溶液的浓度 100—1ml的1mol/l乙酸钙溶液相当于CaCO3量(mg) m—样品重量(g) 25%—分取样品系数 F—给定的有效成分含量(%) 5. 10 分散力的测定(CaCO3法) 5. 10. 1 试剂和溶液 乙酸钙标准溶液: C乙酸钙=0.1mol/L C NaOH=1mol/L 实验室常用仪器 5. 10. 3 分析方法 称取1g试样(精确至0.0001g) ,于250ml锥形瓶中, 加入100ml去离子水充分溶解, 再加入10ml10%

超分散剂的特点和分类

超分散剂的特点和分类 传统的分散剂(表面活性剂)的分子结构含有两个在溶解性和极性上相对的基团,其中一个是较短的极性基,称为亲水基,其分子结构特点使其很容易定向排列在物质表面或两相界面上,降低界面张力,对水性分散体系有很好的分散效果。但其分子结构存在某些局限性:亲水基团在极性较低或非极性的颗粒表面结合不牢靠,易解吸而导致分散后离子的重新絮凝;亲油基团不具备足够的碳链长度(一般不超过18个碳原子),不能在非水性分散体系中产生足够多的空间位阻效应起到稳定作用。为了克服传统分散剂在非水分散体系中的局限性,开发了一类新型的超分散剂,对非水体系有独特的分散效果,它的主要特点是:快速充分地润湿颗粒,缩短达到合格颗粒细度的研磨时间;可大幅度提高研磨基料中的固体颗粒含量,节省加工设备与加工能耗;分散均匀,稳定性好,从而使分散体系的最终使用性能显著提高。 超分散剂的分子结构分为两部分:其中一部分为锚固基团,常见的有一R2N、一R3N+、一COOH、一COO-、一SO3H、一SO2-、一PO42-.多元胺、多元醇及聚醚等,它们可通过离子键、共价键、氢键及范德华力等相互作用紧紧地吸附在固体颗粒表面,防止超分散剂脱附;另一部分为溶剂化链,常见的有聚酯、聚醚、聚烯烃及聚丙烯酸酯等,按极性大小可分为三种:低极性聚烯烃链;中等极性的聚酯链或聚丙烯酸酯链等;强极性的聚醚链。在极性匹配的分散介质中,溶剂化链与分散介质具有良好的相容性,在分散介质中采取比较伸展的构象,在固体颗粒表面形成足够厚度的保护层。 超分散剂作用机理包括锚固机理和溶剂化机理两部分。 锚固机理:①对具有强极性表面的无机颗粒,如钛白、氧化铁或铅铬酸盐等,超分散剂只需要单个锚固基团,此基团可与颗粒表面的强极性基团以离子对的形式结合起来,形成 "单点锚固"。②对弱极性表面的有机颗粒,如有机颜料和部分无机颜料,一般是用多个锚固基团的超分散剂,这些锚固基团可以通过偶极力在颗粒表面形成"多点锚固"。③对完全非极性或极性很低的有机颜料及部分炭黑,因不具备可供超分散剂锚固的活性基团,故不管使用何种超分散剂,分散效果均不明显。此时需使用表面增效剂,这是一种带有极性基团的颜料衍生物,其分子结构及物理化学性质与分散颜料非常相似,它能通过分子间范德华力紧紧地吸附于有机颜料表面,同时通过其分子结构的极性基团为超分散剂锚固基团的吸附提供化学位,通过这种"协同作用",超分散剂就能对有机颜料产生非常有效的润湿和稳定作用。 溶剂化机理:超分散剂的另一部分为溶剂化聚合链,聚合链的长短是影响超分散剂分散性能的一个重要因素。聚合链长度过短时,立体上效应不明显,不能产生足够的空间位阻; 如果过长,将对介质亲和力过高,不仅会导致超分散剂从

分散剂

分散剂 分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂。可均一分散那些难于溶解于液体的无机,有机颜料的固体颗粒,同时也能防止固体颗粒的沉降和凝聚,形成安定悬浮液所需的药剂。 种类 脂肪酸类、脂肪族酰胺类和酯类 石蜡类 金属皂类 低分子蜡类 分散剂机理 基本原理 选择分散剂 双电层原理 位阻效应 简介 解释 种类 脂肪酸类、脂肪族酰胺类和酯类 石蜡类 金属皂类 低分子蜡类 分散剂机理 基本原理 选择分散剂 双电层原理 位阻效应 展开 编辑本段简介 Dispersant(分散剂):一种化学品,加入水中增加其去颗粒的能力。Documentation(文件编制):关于装配的资料,解释基本的设计概念、元件和材料的类型与数量、专门的制造指示和最新版本。使用三种类型:原型机和少数量运行、标准生产线和/或生产数量、以及那些指定实际图形的政府合约。 编辑本段解释 工具书中的解释 促使物料颗粒均匀分散于介质中,形成稳定悬浮体的药剂。分散剂一般分为无机分散剂和有机分散剂两

大类。常用的无机分散剂有硅酸盐类(例如水玻璃)和碱金属磷酸盐类(例如三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠等)。有机分散剂包括三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯等。 学术文献中的解释 分散剂的定义是分散剂能降低分散体系中固体或液体粒子聚集的物质。在制备乳油和可湿性粉剂时加入分散剂和悬浮剂易于形成分散液和悬浮液,并且保持分散体系的相对稳定的功能。 化工词典中的解释 能提高和改善固体或液体物料分散性能的助剂。固体染料研磨时,加入分散剂,有助于颗粒粉碎并阻止已碎颗粒凝聚而保持分散体稳定。不溶于水的油性液体在高剪切力搅拌下,可分散成很小的液珠,停搅拌后,在界面张力的作用下很快分层,而加入分散剂后搅拌,则能形成稳定的乳浊液。其主要作用是降低液-液和固-液间的界面张力。因而分散剂也是表面活性剂。种类有阴离子型、阳离子型、非离子型、两性型和高分子型。阴离子型用得最多。编辑本段选择 一个优良的分散剂应满足以下要求: 1、分散性能好,防止填料粒子之间相互聚集; 2、与树脂、填料有适当的相容性;热稳定性良好; 3、成型加工时的流动性好;不引起颜色飘移; 4、不影响制品的性能;无毒、价廉。 分散剂的用量一般为母料质量的5% 编辑本段种类 脂肪酸类、脂肪族酰胺类和酯类 硬脂酰胺与高级醇并用,可改善润滑性和热稳定性,用量(质量分数,下同)0.3%-0.8%,还可作聚烯烃的滑爽剂;己烯基双硬脂酰胺,也称乙撑基双硬脂酰胺(EBS),是一种高熔点润滑剂,用量为0.5%~2%;硬脂酸单甘油酯(GMS),三硬脂酸甘油酯(HTG);油酸酰用量0.2%~0.5%;烃类石蜡固体,熔点为57~70℃,不溶于水,溶于有机溶剂,树脂中的分散性、相容性、热稳定性均差,用量一般在0.5%以下 石蜡类 尽管石蜡属于外润滑剂,但为非极性直链烃,不能润湿金属表面,也就是说不能阻止聚氯乙烯等树脂粘连金属壁,只有和硬脂酸、硬脂酸钙等并用时,才能发挥协同效应液体石蜡:凝固点-15 ̄-35℃,在挤出和注射成型加工时,与树脂的相容性较差,添加量一般为0.3%-0.5%,过多时,反而使加工性能变坏 微晶石蜡:由石油炼制过程中得到,其相对分子质量较大,且有许多异构体,熔点65-90℃,润滑性和热稳定性好,但分散性较差,用量一般为0.1%-0.2%,最好与硬脂酸丁酯、高级脂肪酸并用。 金属皂类 高级脂肪酸的金属盐类,称为金属皂,如硬脂酸钡(BaSt)适用于多种塑料,用量为0.5%左右;硬脂酸锌(ZnSt)适于聚烯烃、ABS等,用量为0.3%;硬脂酸钙(CaSt)适于通用塑料,外润滑用,用量0.2% ̄1.5%;其他硬脂酸皂如硬脂酸镉(CdSt)、硬脂酸镁(MgSt)、硬脂酸铜(CuSt)。 低分子蜡类 低分子蜡是以各种聚乙烯(均聚物或共聚物)、聚丙烯、聚苯乙烯或其他高分子改性物

超导技术及其发展历程

超导技术 超导技术的主体是超导材料。简而言之,超导材料就是没有电阻、或电阻极小的导电材料。超导材料最独特的性能是电能在输送过程中几乎不会损失。 1911年荷兰物理学家Onnes发现汞(水银)在4.2k附近电阻突然下降为零,他把这种零电阻现象称为超导电性。 海克·卡末林·昂内斯 海克·卡末林·昂内斯(Heike Onnes,1853年9月21日-1926年2月21日),荷兰物理学家,超导现象的发现者,低温物理学的奠基人。1853年出生于荷兰的格罗宁根,1894年创建了莱顿大学低温物理实验室,建立了大型液化气工厂,1904年液化了氧气,两年后又液化了氢气,并在1908年7月10日首次液化了氦气,以-269 °C(4K)刷新了人造低温的新纪录。1911年由于对物质在低温状态下性质的研究以及液化氦气,昂内斯被授予诺贝尔物理学奖。1923年,昂内斯退休,1926年在莱顿逝世。为纪念他,莱顿大学物理实验室1932年被命名为“卡末林·昂内斯实验室”。 汞的电阻突然消失时的温度称为转变温度或临界温度,常用Tc表示。在一定温度下具有超导电性的物体称为超导体。金属汞是超导体。进一步研究发现元素周期表中共有26种金属具有超导电性,它们的转变温度Tc列于表5-6。从表中可以看到,单个金属的超导转变温度都很低,没有应用价值。因此,人们逐渐转向研究金属合金的超导电性。表5-7列出一些超导合金的转变温度,其中Nb3Ge 的转变温度为23.2K,这在70年代算是最高转变温度超导体了。当超导体显示导材料都是在极低温下才能进入超导态,假如没有低温技术发展作为后盾,就发现不了超导电性,无法设想超导材料。这里又一次看到材料发展与科学技术互相促进的关系。低温超导材料要用液氦做致冷剂才能呈现超导态,因此在应用上受到很大的限制。 人们迫切希望找到高温超导体,在徘徊了几十年后,终于在1986年有了突破。(1)瑞士Bednorz和Müller发现他们研制的La-Ba-CuO混合金属氧化物具有超导电性,转变温度为35K。这是超导材料研究上的一次重大突破,打开了混合金

润湿分散剂的选择和评价

润湿分散剂的选择和评价 随着国外涂料助剂陆续不断地推向中国市场,国内助剂生产厂家也日渐增多,这是一种好现象。但面对眼花缭乱、异彩纷呈的各种各样润湿分散剂,使用者不仅要选好合适的品种,还要找到恰到好处的用量,做到经济实惠,这就要注意选择原则和试验、评价方法 (1)选用润湿分散剂应考虑的因素 尽管厂家不会详细地提供助剂的组成和制造工艺,一般厂家的说明书中都会讲到性能和应用。因此,通过阅读说明书、与厂家服务人员交流,基本上可以掌握某种助剂用于何处。对于涂料配方设计者来说,就要注意以下原则: ①涂料体系。涂料按介质不同划分为水性、溶剂型、粉末等几大体系。一般情况下,所用的润湿分散剂是不通用的。助剂提供者首先应介绍该助剂是用于水性的或是溶剂型,以与使用者的要求相吻合。如果用错,不仅起不到润湿分散效果,还会造成意想不到的弊病。 ②颜料。不同颜料其电荷性质不同,首先要分清是无机颜料还是有机颜料;有机颜料中还要看是酞著系列的还是炭黑。国际上一些大的公司产品已细化到某一颜料使用某一助剂达到最佳效果的地步,但大多数还只是通用,这就需要使用者逐渐试验,缩小范围来选择。 ③基料(即树脂)。不同的树脂体系对颜料的润湿性不同,因此对润湿分散剂的选择也有一些限制。 ④体系相容性。在一个涂料体系中,所使用的助剂一般不仅仅是润湿分散剂,可能还有流平剂、消泡剂等,这样相容性就极为重要。有些润湿分散剂的乳化It能较强,很可能会使消泡剂乳化而散失消泡能力。注意相容性,有利于配方平衡,使产品综合性能得以兼顾。 ③施工性。对于厚浆型立面施工的涂料,最好选用能产生控制絮凝、具有触变性的助剂,以达到良好的施工性能。 ⑥良好的价格性能比。在低价的产品中使用高质高价的助剂,造成成本的大幅度上升,是很不经济的。选用何种润湿分散剂,还要与产品的档次相一致,以求价格与性能的统一。 (2)分散效率的试验方法 试验的目的,在于从众多的润湿分散剂中选出最合适的品种并确定最佳用量。 在初步筛选时,可采用以下两种方法进行: ①观察颜料粒子的重力沉降。用重力沉降法对分散剂效率进行初步筛选,十分简单易行。其方法是:将待选的分散剂极稀溶液装人一系列试管中,再加人一定而少量的待分散颜料,经猛烈摇动后,置于一旁,观察相对沉降速率、上层清液浊度及最终沉降体积。相对沉降速率越小,上层清液浊度越大,最终沉降体积越小,说明分散效率越好。 ②测定颜料分散体的粘度。加人分散剂引起粘度大幅度下降是分散很实际的指标。使用该法可选择最佳的分散剂及其用量。方法是:a.将待试的各种少量分散剂加人相同体积的漆料(含有确定的高固体份的待分散颜料)中,强烈搅拌后测定粘度,认为粘度最低时的分散剂最合适。b.在待试的高粘度颜料和漆料混合物中,边搅拌边滴加选好的分散剂,每滴加一次,便测定粘度,确定得到最低粘度时的分散剂用量为最佳用量。 值得注意的是,并非分散剂用量越大,粘度会越低。由于粘度的逆增长或平

超导材料及其应用现状与发展前景培训讲学

超导材料及其应用现状与发展前景

超导材料及其应用现状与发展前景 作者:肖立业刘向宏王秋良马衍伟古宏伟 来源:《中国工业和信息化》2018年第08期 超导体不仅在临界温度下具有零电阻特性,而且在一定的条件下具有常规导体完全不具备的电磁特性,因而在电气与电子工程领域具有广泛的应用价值。我国在超导材料及其应用领域总体上处于国际先进行列,基本掌握了各种实用化超导材料的制备技术,在多个应用方面也取得了良好的发展。我国超导材料及其应用领域将不断探索更高临界温度的超导体,提升超导材料及其应用技术的发展水平。 1911年,荷兰莱登实验室的卡麦林·昂尼斯在测量低温下金属的电导率时发现,当温度下降到4.2K时,汞的电阻完全消失(如图1所示),他把具有这种现象的导体称为超导体。经过近50年的研究,科学家們陆续发现,超导体不仅在一定温度(也称为临界温度,简称Tc)之下具有零电阻特性,而且在一定的条件下具有高密度载流能力、完全抗磁性(迈斯纳效应)、约瑟夫森效应等常规导体完全不具备的电磁特性,因而在电气与电子工程领域具有广泛的应用价值(见表1)。根据应用的具体需求,工程师们可以将超导体制备成各种超导材料,如超导线材、超导带材、超导薄膜、复合超导体等。 经历了100多年的研究,人们已经发现了多达数万种超导体。按照超导体的临界温度,可以将超导体分为低温超导体和高温超导体,临界温度低于25K~30K超导体为低温超导体,临界温度高于25K~30K超导体为高温超导体。目前,基于低温超导材料的应用装置一般工作在液氦温度(4.2K及以下),基于高温超导材料的应用装置一般工作在液氢温度(约20K)至液氮温度(约77K)之间。探索出更高临界温度乃至室温的超导体是人类不断追求的梦想。 超导材料的发展现状与前景 尽管人们已经发现了数万种超导体,但真正具有实用价值的超导体并不多。目前得到应用的低温超导体主要包括NbTi、Nb3Sn、Nb3Al等,具有实用价值的高温超导体主要包括铋系(BSCCO,Tc约90K-110K,也称为第一代高温超导材料,主要包括BSCCO-2212和BSCCO-2223两种,也简称Bi-2212或Bi-2223)、钇系(Tc约90K,YBCO或ReBCO,也称为第二代高温超导材料)。进入21世纪以来,MgB2(Tc为39K)和铁基超导体(Tc最高为55K)相继被发现,成为两种新的具有实际应用潜力的超导体。 低温超导材料发展现状与前景 超导材料主要包括NbTi、Nb3Sn、Nb3Al等。自上世纪60年代以来,其制备技术与工艺已经相当成熟,并推动了如加速器磁体、核聚变工程用超导磁体、核磁共振(MRI和NMR)磁体、通用超导磁体等的发展,并由此形成了具有一定规模的超导产业。目前,美国、欧盟和日本等国家和地区已经有一大批的企业可以生产各种面向不同应用需求的低温超导材料。2006年,我国加入了国际热核聚变实验堆(ITER)计划,从而使我国低温超导材料的发展迎来了前所未有的机遇。作为国内极少的低温超导线材产业化公司,西部超导材料科技有限公司承担了174吨NbTi超导线和35吨Nb3Sn超导线的生产任务,通过自主开发,掌握了成套技术和工艺,并于2017年全部交付预订的产品,得到了国际同行的高度评价,总体上达到了国际先进水平。ITER项目极大推动了我国低温超导材料的发展,也为我国自主开发MRI、加速器和核聚变磁体提供了超导材料供应的保障。

分散剂的作用原理和作用过程

分散剂的作用原理和作用过程 轻化0802 12号黄卓英 能使固液悬浮体中的固体粒子稳定分散于介质中的表面活性剂称为分散剂。分散就是将固体颗粒均匀分布于分散液的过程,分散液具有一定的稳定性。 作用原理: 机理:1.吸附于固体颗粒的表面,使凝聚的固体颗粒表面易于湿润。 2.高分子型的分散剂,在固体颗粒的表面形成吸附层,使固体颗粒表面的电荷增加,提高形成立体阻碍的颗粒间的反作用力。 3.使固体粒子表面形成双分子层结构,外层分散剂极性端与水有较强亲合力,增加了固体粒子被水润湿的程度.固体颗粒之间因静电斥力而远离 4.使体系均匀,悬浮性能增加,不沉淀,使整个体系物化性质一样 以上所述,使用分散剂能安定地分散液体中的固体颗粒。 选择分散剂 在我们涂料生产过程中,颜料分散是一个很主要的生产环节,它直接关系到涂料的储存,施工,外观以及漆膜的性能等,所以合理地选择分散剂就是一个很重要的生产环节。但涂料浆体分散的好坏不光和分散剂有关系,和涂料配方的制定以及原料的选择都有关系。分散剂顾名思议,就是把各种粉体合理地分散在溶剂中,通过一定的电荷排斥原理或高分子位阻效应,使各种固体很稳定地悬浮在溶剂(或分散液)中。 双电层原理 水性涂料使用的分散剂必须水溶,它们被选择地吸附到粉体与水的界面上。目前常用的是阴离子型,它们在水中电离形成阴离子,并具有一定的表面活性,被粉体表面吸附。粉状粒子表面吸附分散剂后形成双电层,阴离子被粒子表面紧密吸附,被称为表面离子。在介质中带相反电荷的离子称为反离子。它们被表面离子通过静电吸附,反离子中的一部分与粒子及表面离子结合的比较紧密,它们称束缚反离子。它们在介质成为运动整体,带有负电荷,另一部分反离子则包围在周围,它们称为自由反离子,形成扩散层。这样在表面离子和反离子之间就形成双电层。 动电电位:微粒所带负电与扩散层所带正电形成双电层,称动电电位。热力电位:所有阴离子与阳离子之间形成的双电层,相应的电位. 起分散作用的是动电电位而不是热力电位,动电电位电荷不均衡,有电荷排斥现象,而热力电位属于电荷平衡现象。如果介质中增大反离子的浓度,而扩散层中的自由反离子会由于静电斥力被迫进入束缚反离子层,这样双电层被压缩,动电电位下降,当全部自由反离子变为束缚反离子后,动电电位为零,称之为等电点。没有电荷排斥,体系没有稳定性发生絮凝。 位阻效应 一个稳定分散体系的形成,除了利用静电排斥,即吸附于粒子表面的负电荷互相排斥,以阻止粒子与粒子之间的吸附/聚集而最后形成大颗粒而分层/沉降之外,还要利用空间位阻效应的理论,即在已吸附负电荷的粒子互相接近时,使它们互相滑动错开,这类起空间位阻

螯合分散剂的选择使用

螯合分散剂的选择使用 2010-07-23 17:52 螯合分散剂又称:络合剂、螯合剂、金属离子封锁剂、水质软化剂等。络合剂与金属离子结合只有配位键而无共价键形成的化合物称为络合物,既有配位键又有共价键形成的化合物为螯合物。 一.印染行业对络合剂的要求: a.高效的螯合、分散、悬浮作用。 b. 不同PH值下都有良好的络合作用。(EDTA适宜于酸性与中性介质而不适合碱性介质;六偏磷酸钠则在酸性介质中有较好的络合力) c.强的阻垢、化垢功能。 d.不含表面活性剂。(例如:复配阴离子表活剂,染晴纶会出问题等) e.耐高温,甚至到200℃不分解;耐酸、碱、氧化剂、还原剂;使用时不损伤纺织品。 f.能生物降解,不污染环境,对人体无毒。(EDTA、二乙烯三胺五乙酸[DTPA]及磷酸盐类应为禁用之列) j.对Fe3+ 、Cu2+ 、Zn2+ 等显色金属离子有强的络合作用。目前,有些市售螯合剂对金属离子螯合为暂时性,随时间延长、温度升高又释放出金属离子,使翠兰、艳兰、宝蓝、艳绿等敏感色在金属离子诱导下发生聚集,导致色花。 二.络合剂类型及性能: 01.磷酸盐:三聚磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠等,多用于洗涤行业。络和能力较弱,受PH影

响较大,本身有与钙镁离结合成水垢的趋势,且会造成水域富营养化,从环保和性能看均不可取! 02.醇胺类:单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等,有一定的络合作用,但络合能力较差,在碱性中较稳定,常用作络合辅助剂。意大利的MIROKAL-54H螯合剂中就有三乙醇胺。 03.氨基羧酸盐:氨三乙酸钠(NTA)、乙二胺四乙酸盐(EDTA二钠或四钠)、二乙烯三胺五羧酸盐(DTPA)等。氨基羧酸盐的络合能力强,但分散力较差,稳定常数高,耐碱性尚好,但不耐浓碱。不少商品中含有这类络合剂,使用有一定局限性,而且EDTA、DTPA不易生物降解,属环保禁用产品。 04.羟基羧酸盐:酒石酸、庚糖酸盐、葡萄糖酸钠、海藻酸钠等,络合能力较强,分散力较差,但易生物降解。商品络合剂中很少有这些组分,广东的HP101、湖北的L40氧漂稳定剂中有葡萄糖酸钠成分。 05.有机磷酸盐:乙二胺四甲叉磷酸钠(EDTMPS)、二乙烯三胺五甲叉磷酸盐(DETPMPS)、胺三甲叉磷酸盐等。这类产品螯合力比EDTA类、磷酸眼泪都要强,络合容量高,络合稳定常数大,金属离子等被络合后不易解离,而且耐化学稳定性好,易生物降解。它们有非常好的络合增溶、溶限效应、晶格畸变等性能,具有一定的分散、悬浮力,有阻垢、缓蚀、化垢功能,在较高的温度(如200℃)也不失活性,本身基本无度,无公害污染。不仅在纺织印染行业用作螯合剂、软水剂、双氧水稳定剂、金属封锁及等,而且在电镀行业、水循环行业、石油行业等广泛用作防垢剂、阻垢剂、缓蚀剂等,用途极广。不少螯合剂含有有机磷酸盐,如:宁波兴华公司的螯合剂S,是以有机磷酸盐为主料,辅以特殊增效成份而成。螯合力等性能达到甚至超过进口同类产品。 06.聚丙烯酸类:螯合能力比羟基羧酸盐、氨基羧酸盐和有机磷酸盐差得多,使用的品种有水解聚马来酸酐(HPMA)、聚丙烯酸(PAA)、聚羟基丙烯酸、马来酸丙烯酸共聚物以及聚丙烯酰胺等。这类产品络合容量较小,稳定常数也不大,但阻垢性能较好,而且有吸附杂质的功能,具有良好的胶体特性

超导材料未来应用的前景

超导材料的未来应用前景 超导是超导电性的简称。是一种材料,如某种金属、合金或化合物在温度下降至某一临界温度时,其电阻完全消失,这种现象称为超导电性,具有这种现象的材料称为超导材料。超导体的另外一个特征是:当电阻消失时,磁感应线将不能通过超导体,这种现象称为抗磁性。 超导材料的用途非常广阔,大致可分为三类:大电流应用(强电应用)、电子学应用(弱电应用)和抗磁性应用。大电流应用即超导发电、输电和储能;电子学应用包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等;抗磁性主要应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。 超导体的巨大前景 ●超导材料不可思议 那么,为什么世界各国对“超导”技术的研究与开发如此重视呢?这主要是因为超导材料具有极其优越的物理特性:一是零电阻效应,二是约瑟夫逊效应,三是迈斯纳效应。超导体这些突出特性的重大意义,不亚于半导体的发现。甚至有专家预言,超导体的应用将导致一场新技术革命,特别是在军事领域的应用,将引起一系列巨大变革。 ●军事应用前景广阔 超导体在军事领域的应用将十分广泛。采用超导体材料,可使许多重要的军用装备,如C4I系统、聚能武器、舰艇、飞机、坦克、装甲车辆、导弹等武器的性能得到大幅度的改善。 超导飞机设计制造大功率、小体积的发动机,对提高飞机的作战性能至关重要。目前,飞机所采用的均是磁流体发电,但利用普通磁体,很难使磁场强度高于15高斯,而如果利用超导磁体就能产生数万至几十万高斯的磁场,从而大大提高磁体发电的输出功率。所以,超导技术的突破,为大容量、小型化磁流体发电机的研制成功提供了条件,这种超导发电机正在加速走向实用化。目前,有些国家已在研制几百至一千兆瓦的体积小、重量轻的超导发电机,预计机载大功率超导发电机将成为超导技术在军事上率先得到应用的重点项目。 超导舰船20世纪70年代以来,美、苏、英、日等国积极开展超导技术在海军舰船方面应用的研究,并不断取得成效。美国试制了7500马力的超导驱动系统;英国研制了650马力的超导电磁力推进装置;日本制成了世界上第一艘超导船。超导舰船由于取消了传统的螺旋桨推动部件,因而具有结构简单、维修方便、推力大、航速高、无震动、无噪声、无污染、造价低等诸多优点。潜艇应用超导推进系统后,能有效地消除噪音、降低红外辐射,从而不易被敌方发现,大大提高了舰船的快速机动能力和突防能力。 超导聚能武器聚能武器是把能量汇聚成极细的能束,沿着精确的方向,以接近或等于光速的速度发射出去,对目标进行杀伤。但目前在研制这些武器上几乎都遇到了能源问题。即如何在瞬间向聚能武器提供大量的能源,如激光武器,特别是大功率的战略激光武器耗能巨大,它要求在瞬间提供数十亿至数百亿焦耳的能量,而目前的储能装置储存的能量却非常有限,且体大笨重。而超导技术的发展,

分散剂在水煤浆中的作用

分散剂在水煤浆中的作用 水煤浆是粗颗粒悬浮体,煤炭属于疏水性物质,要使浆体具有良好的流变性和稳定性,即使是易成浆的煤种,同时配以高堆积率的粒度分布,若不加入化学添加剂(表面活性剂),要制成所希望的水煤浆是不可能的。在水煤浆制备中化学添加剂的主要作用在于改变煤粒的表面性质,使煤颗粒能够在水中分散,使煤浆体有良好的流动性和稳定性。根据作用不同,化学添加剂可分为分散剂、稳定剂和助剂三类。本文对水煤浆分散剂的种类、作用机理及其影响分散剂作用的因素进行讨论。 1 水煤浆用分散剂 分散剂的主要作用是使水煤浆具有良好的流变特性,也就是说适当降低水煤浆的粘度,使之具有良好的流动性;其次是使水煤浆具有理想的流型,最好是水煤浆能成为触变性液体。常用的分散剂主要有阴离子型和非离子型表面活性剂。 1.1 阴离子表面活性剂 除聚氧乙烯醚类改性阴离子表面活性剂外,聚合阴离子分散剂一般都不起泡,制浆时不需要另加消泡剂。 1.1.1 萘磺酸盐类 其中最典型的是萘磺酸钠甲醛缩合物,其适用范围广,能与各类分散剂混合使用。此分散剂制浆添加量视煤种的不同而不同,大约为干煤质量的0.5%~1.5%,特点是减粘作用及流型好,但通常稳定性差,常需和其他分散剂复配。 1.1.2 木质素磺酸盐 木质素磺酸盐作为分散剂的优点是原料丰富,易于加工,价格便宜,而且浆的稳定性好,一般用量为干煤质量的1%~2%;缺点是杂质含量大,因此,除易制浆煤种外,通常不单独应用。 木质素磺酸盐还可以经甲醛缩合制成木质素磺酸盐甲醛缩合物,用作水煤浆 +、Mg2+、Ca2+等。 分散剂,其平衡离子可以是Na+、NH 4 1.1.3 磺化腐植酸盐 将泥炭、褐煤或风化煤等在150℃下用碱抽提,再经磺化,必要时还可以用甲醛缩合,即可得棕黑色的固体产物磺化腐植酸盐类分散剂。此类分散剂的许多特点和木质素相似,但其分散性能更佳,可单独使用,添加量为干煤质量的1%~1.5%,缺点是浆的稳定性较差。 1.1.4 聚烯烃磺酸盐

螯合分散剂的选择使用

螯合分散剂的选择使用 螯合分散剂又称:络合剂、螯合剂、金属离子封锁剂、水质软化剂等。络合剂与金属离子结合只有配位键而无共价键形成的化合物称为络合物,既有配位键又有共价键形成的化合物为螯合物。 一.印染行业对络合剂的要求: a.高效的螯合、分散、悬浮作用。 b. 不同PH值下都有良好的络合作用。(EDTA适宜于酸性与中性介质而不适合碱性介质;六偏磷 酸钠则在酸性介质中有较好的络合力) c.强的阻垢、化垢功能。 d.不含表面活性剂。(例如:复配阴离子表活剂,染晴纶会出问题等) e.耐高温,甚至到200℃不分解;耐酸、碱、氧化剂、还原剂;使用时不损伤纺织品。 f.能生物降解,不污染环境,对人体无毒。(EDTA、二乙烯三胺五乙酸[DTPA]及磷酸盐类应为禁 用之列) j.对Fe3+ 、Cu2+ 、Zn2+ 等显色金属离子有强的络合作用。目前,有些市售螯合剂对金属离子螯合为暂时性,随时间延长、温度升高又释放出金属离子,使翠兰、艳兰、宝蓝、艳绿等敏感色在金属离子诱导下发生聚集,导致色花。 二.络合剂类型及性能: 01.磷酸盐:三聚磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠等,多用于洗涤行业。络和能力较弱,受PH影响较大,本身有与钙镁离结合成水垢的趋势,且会造成水域富营养化,从环保和性能看均不可取!

02.醇胺类:单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等,有一定的络合作用,但络合能力较差,在碱性中较稳定,常用作络合辅助剂。意大利的MIROKAL-54H螯合剂中就有三乙醇胺。 03.氨基羧酸盐:氨三乙酸钠(NTA)、乙二胺四乙酸盐(EDTA二钠或四钠)、二乙烯三胺五羧酸盐(DTPA)等。氨基羧酸盐的络合能力强,但分散力较差,稳定常数高,耐碱性尚好,但不耐浓碱。不少商品中含有这类络合剂,使用有一定局限性,而且EDTA、DTPA不易生物降解,属环保禁用产品。 04.羟基羧酸盐:酒石酸、庚糖酸盐、葡萄糖酸钠、海藻酸钠等,络合能力较强,分散力较差,但易生物降解。商品络合剂中很少有这些组分,广东的HP101、湖北的L40氧漂稳定剂中有葡萄糖酸钠成分。 05.有机磷酸盐:乙二胺四甲叉磷酸钠(EDTMPS)、二乙烯三胺五甲叉磷酸盐(DETPMPS)、胺三甲叉磷酸盐等。这类产品螯合力比EDTA类、磷酸盐类都要强,络合容量高,络合稳定常数大,金属离子等被络合后不易解离,而且耐化学稳定性好,易生物降解。它们有非常好的络合增溶、溶限效应、晶格畸变等性能,具有一定的分散、悬浮力,有阻垢、缓蚀、化垢功能,在较高的温度(如200℃)也不失活性,本身基本无度,无公害污染。不仅在纺织印染行业用作螯合剂、软水剂、双氧水稳定剂、金属封锁及等,而且在电镀行业、水循环行业、石油行业等广泛用作防垢剂、阻垢剂、缓蚀剂等,用途极广。不少螯合剂含有有机磷酸盐,如:宁波兴华公司的螯合剂S,是以有机磷酸盐为主料,辅以特殊增效成份而成。螯合力等性能达到甚至超过进口同类产品。 06.聚丙烯酸类:螯合能力比羟基羧酸盐、氨基羧酸盐和有机磷酸盐差得多,使用的品种有水解聚马来酸酐(HPMA)、聚丙烯酸(PAA)、聚羟基丙烯酸、马来酸丙烯酸共聚物以及聚丙烯酰胺等。这类产品络合容量较小,稳定常数也不大,但阻垢性能较好,而且有吸附杂质的功能,具有良好的胶体特性和分散作用。日本、瑞士Sandoz、德国Bayer等有这些商品络合剂

国产超分散剂在油墨与涂料中的应用

国产超分散剂在油墨与涂料中的应用 一、超分散剂的结构特征及作用机理 超分散剂是一类特殊的聚合物型多功能润湿分散助剂。其分子结构可分为两个部分。一部分为锚固基团,其主要作用是将超分散剂紧密吸附于颜料表面,防止超分散剂脱附;另一部分为溶剂化链,其主要作用是在颜料表面形成一定厚度的保护层。当吸附有超分散剂的颜料粒子相互靠近时,由于保护层的空间障碍,颜料粒子难以形成紧密的团聚体或絮凝体,从而使颜料粒子容易分散并且在介质中具有良好的分散稳定性。 超分散剂有两种不同的作用方式,即在颜料表面处理过程中的作用方式和在颜料分散过程中的作用方式。 在颜料表面处理过程中的作用机理是:在有机或无机颜料的合成过程中,颜料粒子一旦形成(一次粒子),经过特殊设计的超分散剂会迅速吸附到颜料表面形成保护层,将颜料粒子包围起来,同时把颜料粒子的晶格缺陷填满,使颜料表面易于凝聚的活性点钝化,从而有效防止颜料粒子的进一步凝聚.即使颜料粒子在过滤压实及干燥过程中发生凝聚,由于超分散剂的隔离作用,颜料粒子的凝聚状态也非常疏松(粒子之间主要以点和棱接触),所得颜料在后续应用过程中特别容易分散. 在颜料分散过程中的作用机理是:超分散剂的锚固基团牢固吸附于颜料表面,而溶剂化链能迅速溶解于分散介质中,并与分散介质具有良好的相容性,因此超分散剂能大大降低颜料粒子与分散介质之间的界面张力,使颜料在分散过程中能很快被介质润湿。同时由于保护层的空间障碍,当吸附有表面处理剂的颜料粒子相互靠近时,颜料粒子难以进一步靠拢而凝聚,从而使颜料粒子容易分散并在介质中具有良好的分散稳定性。 二、国产超分散剂的发展历史 1991年国内文献首次出现对国外超分散剂的介绍性报导。1992年-1997年,华东理工大学王正东博士等人在国家自然科学基金项目、化工部科技开发项目、上海市青年科技启明星计划及启明星跟踪计划、上海市科委国际合作项目等科研经费资助下,就超分散剂的分子结构设计、超分散剂的合成及超分散剂结构与性能之间的变化规律等理论问题进行了系统研究。在此期间,华东理工大学在1994年开发了WL系列超分散剂小试产品,并在有限范围内获得应用,1995年该产品被评为国家级重点新产品。 1996年,在WL系列超分散剂的基础上,王正东博士等人改进工艺,开发了CH系列超分散剂,实现了产品的更新换代,申请了国家专利并于2000年4月2 8日正式获得批准(专利号:96116371.2)。1997年超分散剂中试产品正式投放

润湿分散剂的分类特性与应用

润湿分散剂的分类特性与应用 摘要:论述了不同类别润湿分散剂的基本组成和应用特性,讨论了各种润湿分散剂在不同涂料中所应遵循的规则和选择方法。共讨论了八大类涂料工业常用的一些润湿分散剂品种。 关键词:润湿分散剂、高分子分散剂 润湿与分散是涂料制备的重要工艺过程。由于涂料品种的多样性,所使用的相关分散助剂也是品种繁多。市场上众多供应商提供了各具特色的品牌助剂,令人眼花缭乱。由于涂料助剂大多价格不菲,取舍之间更有着经济上的意义。因此,有必要对助剂的选择问题作一深入浅出的探讨,达到整体把握的目的。 不过,试图将润湿分散剂从化学上加以分类是困难的。原因是不同品牌的产品,其组成、结构差别非常大。从实际应用需要,运用物理化学原理和方法,对其进行大致分类则是可能和有意义的。 考察润湿分散剂的分类特性,宜从应用范围(主要是相容性问题)、极性、离子性以及分子量特征等方面进行。大的方面,按应用领域分为水性与油性以及通用型分散剂。功能上又区别为润湿剂和分散剂。实际上,这一区分带有很大的随意性;因为润湿与分散根本就是一个统一连续的过程。 1.0 水性润湿分散剂 1.1 润湿剂 都是一些低分子量(≤1500)的界面活性剂。主要作用是降低体系的界面张力;一般可在室温下把水溶液的表面张力从72达因/厘米,降至40达因/厘米以下。从而利于分散剂对颜料的作用。微观上,是促进颜料的可润湿性,使分散剂易于在颜料表面铺展而结合,形成所谓的锚固关系。另一方面,润湿剂这种降低体系表面张力的作用,还是涂料施工必不可少的性能。因为,高表面张力的涂料不易在基面上涂覆,易于出现流平不良等缺陷。应用于涂料配方中的润湿剂,有别于乳液合成用的表面活性剂。后者以离子型居多,而前者主要是非离子型的酚基或烷基聚氧乙烯类。 润湿剂的HLB值是衡量极性大小的重要参数。一般供应商可以提供这类数据。HLB值高则水溶性好,反之,则活性大。需要恰当把握。且过高的HLB易于导致涂料对商品色浆的接受性变差。易于出现浮色、发花等涂料质量和施工缺陷[1]。色浆与基础涂料之间HLB 差距过大,可能是水性涂料调色故障的主要原因。另外,泡沫的产生对涂料制造也是个敏感的问题。理论上,有一些计算已知结构表面活性剂HLB值的方法[2]。 有必要指出的是,钠盐或钾盐型分散剂的HLB值可能超过30以上。而合适的HLB值应该在20以下。遗憾的是,准确测定助剂HLB值还是相当困难的。简单测定助剂HLB的方法列于表1。将少量助剂与水相混,观察产生的现象,大致评价出HLB的范围[2] 表1 水分散法测定助剂的HLB值 H L B 范围分散性质 5——6 不稳定,或分散不良 7——8 经强烈摇荡后呈乳状分散 9——10 稳定的乳状分散体 11——13 半透明或灰色分散体

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