重庆双行星搅拌机表现出较高的立体效应

　　浇注料的流动性在很大程度上由基质的流动性决定，而基质的流动性主要取决于加入的各原料之间的相互作用以及它们在水中的分布情况。如果原料之间的分散性较差，相互之间范德华力引力较大，那么就会极易发生团聚和聚沉，使得浇注料流动性变差，因此作为浇注料基质的各原料在浆体中必须具有较好的分散性。但由于基质中各原料尺寸大多在微米级及其以下，表面张力和表面自由能都较大，自身很容易发生团聚，所以必须采用合适的分散剂使其分散开来。这就牵涉到分散剂对基质浆体和甚质中所加各原料分散作用的讨论。

　　对于离子型分散剂，其溶于水后会解离(电离)出正离子和负离子，而正离子或负离子就会被带有异号电荷的分散相粒子所吸附，吸附达到一定的程度后，粒子表面便形成双电层，使ζ-电位提高，在静电斥力作用，使粒子分散开来，并在粒子表面形成了溶剂化水膜。由于静电斥力作用以及溶剂化水膜的润滑作用，由粒子间的范德华引力和水的表面张力共同作用形成的凝聚结构体就被拆散，释放出其包裹的游离水，从而使得浇注料在不增减用水量的情况，仍具有较好的流动性以及和易性。因此分散剂不仅能使颗粒分散开来还能减少用水量，双行星搅拌机起到减水剂的作用。

　　而对于非离子型表面活性剂，当其吸附在分散相粒子上时，分散相粒子会被表面活性剂包围，形成一种空间阻隔，阻碍了超细粒子相互间的碰撞，从而使分散相粒子能稳定的存在于液相中，分散机进而改变浇注料的流动性。

　　分散剂是指能使颗粒均匀的分散于介质中，并形成稳定悬浮体的添加剂。它分为无机类分散剂和有机类分散剂。无机类分散剂都是离子型分散剂，有机类分散剂则有离子型、非离子型和两性型分散剂之分。离子型分散剂又可以分成阴离子型、阳离子型分散剂。而这些分散剂作用的机理将涉及到DLVO理论和空间位阻理论(HVO理论)。

　　无机分散剂主要是一些电解质类化合物，溶于水时能解离出阳离子或阴离子团，具有导电性此类型的分散剂主要是通过在带电的粒子表面进行吸附，改变其原有的双电层结构，进而显著提高胶粒的表面电位值，产生较大静电排斥作用，从而使胶体获得较好的稳定性。

　　白色粉末，表观密度为0.35-0.90g/cm3，双行星搅拌机熔点为622℃，易溶于水，其水溶液的PH值为8~10。分子式：Na5P3O10/Na5P3O10·6H2O，分子量：367.88和476.02。单个分子的长度：约0.67mm，其水解生成的焦磷酸根的长度：约0.4nm，水解成的正磷酸根和磷酸氢根的长度：0.211~0.36nm，结构式如下。

　　三聚磷酸钠水溶液在室温下很稳定，但由于加热、加酸或碱促进了水解，它会重新变成原来的正磷酸盐。STP水解为焦磷酸钠和正磷酸钠(包括磷酸钠Na3PO4、磷酸一氢钠Na2HPO4和磷酸二氢钠NaH2PO4)，焦磷酸钠终还是水解为正磷酸钠，但其水解不是在溶解后立即完成的，需要几小时甚至几年才可能完全水解。

　　加入STP后，颗粒的分散是通过吸附在颗粒表面的分子产生的静电排斥实现的。但是，STP起分散作用的不是其水解后的产物，而是水解前的磷酸基团长链，STP在溶液条件下如果水解较完全，那么它也就起不到分散作用了。

　　是一种白色粉末，或者鳞片状固体，易溶于水，其水溶液的PH值为5~7。分子式：(NaPO3)6，分子量：611.77。环状水解后的磷酸盐链长约为1.67nm。分散机结构式如下：

　　SHP中Na2O/P2O5=1，属于偏磷酸盐，分子结构呈环状，其PO4四面体呈椅子型配置。环状磷酸盐在强碱性溶液中会迅速断裂，而形成的链状磷酸盐则在此溶液中比较稳定，六偏磷酸钠在碱性介质中长期煮沸会解聚成三偏磷酸盐，并水解成正磷酸钠盐。

　　有机分散剂主要是表面活性剂，由性质完全不同的两部分组成：一部分是亲水基(即憎油基)，双行星搅拌机另一部分则是亲油基(即憎水基)，有离子型和非离子型之分。离子型表面活性剂又可以分为阴离子型(在水溶液中可生成憎水性的阴离子)、阳离子型(在水溶液中可生成憎水性的阳离子)和两性型(同时具有阴阳离子或非离子中的两种活性基团的表面活性剂)。

　　有机分散剂其分散作用机制分为两种：(1)离子型分散剂，是静电斥力与粒子表面的吸附层所产生的空间位阻共同起作用，如果吸附层薄，则静电斥力起主导作用;如果吸附层厚，溶剂化层厚，则空间位阻起主导作用;(2)非离子型分散剂，是空间位阻起主导作用。

　　分子式：C6H8O7，分子量：192.12，是一种有机小分子类阴离子型分散剂，主要靠静电斥力起到分散作用。分散机它在水中伸展的长尺寸约为1.098nm，是一种三元酸，存在三级电离，即在不同pH阶段，可电离出不同的离子种类，且离子种类所占比例也不相同，如图4所示。柠檬酸的解离常数如表1.1所示。

　　FDN也叫萘磺酸钠甲醛缩合物，属于萘系减水剂，由疏水的亚甲基连接萘环和亲水的磺酸基团组成。分子式：(C10H6CH2NaSO3)n，其中n=9~13，分子量：2187~3159。FDN主链长：5.0nm~7.0nm，侧链长度：小于0.5nm。其分子结构如下：

　　以醚基聚羧酸酯类两性表面活性剂FS10和FS20为例，结构式如图6所示。当这类分子接近阳离子时，就会把其覆盖有非离子性侧链的具有表面活性作用的带负电的阴离子球壳，通过静电作用吸附到阳离子表面上，通常称之为“刺猬机制”;当这种分散剂分子接近阴离子或不带电的非离子分子，如聚醚表面时，它将通过搭接氢桥(氢键)的方式将其带有活化作用的非离子球壳留到聚醚侧链上，称之为“章鱼机制”，见图7。

　　分子量为10000，分子呈对称梳形结构，结构式如图6，由带有较高电荷的主链和不带电的侧链组成，主侧链链长：3.0nm×3.2nm，不带电侧链可起到空间位阻和润滑作用。因此，FS10既有大分子聚电解质的优点(空间位阻和高的电荷密度)，又有短链外加剂优越的移动性。

　　分子量为8000，分子呈非对称梳形结构，主侧链链长：0.5nm×24.0nm，结构式如图6，主链和侧链长度与FS10的不同。极性较强，侧链较长，其吸附形态主要是梳形柔性吸附，可形成网状结构，且其羧基可产生静电排斥作用，表现出较高的立体效应。

　　聚乙二醇PEG(Poly(ethyleneglycol))，是一种非离子型表面活性剂，主要靠氢键与粒子发生作用，从而达到分散目的。分子式：HO(CH2CH2O)nH，n=8.7。分子链长：约2.9nm，结构式如下：

　　非离子型表面活性剂主要用空间位阻理论(HVO理论)来解释。有关该理论的解释较多，但主要是指两种效应：(1)体积限制效应，当两个表面带有高分子吸附层的粒子相互靠近时，彼此之间的吸附只是靠近或受挤压，体积有所缩小但不相互渗透;而高分子链则由于空间限制使其自身可能构型数减少，构型熵就减少，增加了体系的自由能而产生排斥作用。(2)渗透效应，当吸附有高分子表面活性剂的粒子相互靠近时，表面上的分子链会相互穿插，其相互间的斥位能就源于局部浓度的增大，这非非热力学自发过程，所以体系出于稳定分散状态。图9是分散剂的空间位阻作用。图10是两种作用各自理想的状况，实质上是两种作用兼有。

　　离子型分散剂其作用机理主要用DLVO理论来解释，有时还涉及到空间位阻理论。聚合物类外加剂常见吸附模型有“尾式吸附模型”、“环式吸附模型”和“卧式吸附模型”，有时还有“架桥吸附”，见图11。依据DLVO理

　　图11聚合物常见吸附模型(a)卧式吸附(b)环式吸附(c)尾式吸附(d)架桥吸附

　　论，即分散体系的稳定性取决于两分散相粒子间的静电斥力VR和伦敦范德华引力(即色散力)VA的总和V值的大小：V=VR+VA，总和V是如图12所示的具有极大值Vmax的曲线。其曲线峰的高度Vmax定量表现出抗凝集的斥力动能势垒大小。Vmax越大分散稳定性也越大。而Vmax与粒子表面ξ-电位有密切关系，ξ-电位越大，Vmax值越大。
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