中國粉體網(wǎng)訊 在重質(zhì)碳酸鈣(GCC)的超細(xì)研磨過程中，隨著研磨的進行,，細(xì)小顆粒的含量逐漸增加,，平均粒徑減小,，表面積增加，GCC研磨漿液的懸浮穩(wěn)定性發(fā)生變化,，因此對研磨用分散劑的分子量及其分布,、電荷密度等性能要求也隨之發(fā)生變化。也就是說,，隨著重鈣粉粒度變小,，對分散劑會有更高性能要求。
圖1不同分散劑在碳酸鈣漿料中 TEM圖
一般來說,，分散劑分為三大類,，即無機類(如二硅酸鈉、六偏磷酸鈉等),，有機類(如烷基苯磺酸鹽等)和高分子類(如聚丙烯酸衍生物,、聚羧酸鹽等)，而目前普遍采用的是高分子類分散劑,，即超分散劑,。
一、重質(zhì)碳酸鈣濕磨分散劑介紹
在工業(yè)生產(chǎn)中,，按照研磨階段不同,，研磨分散劑一般分為兩種：前段分散劑和后段分散劑。一般來說,，后段分散劑較前段分散劑分子量小,、電荷密度高、合成工藝復(fù)雜,、生產(chǎn)成本高,。實際生產(chǎn)中，以小于2μm含量為65%為分界點,，即粒徑等級達(dá)到65級之前使用的是前段分散劑,，達(dá)到65級之后再繼續(xù)研磨時,，改用后段分散劑。
目前,，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的前段分散劑是,，低分子量聚丙烯酸鈉。由于其生產(chǎn)工藝較為成熟,，國內(nèi)多家化工廠已經(jīng)實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn),，且產(chǎn)品的使用效果也都較為理想。但是,，關(guān)于后段分散劑還有許多技術(shù)問題需要解決,。現(xiàn)在廣泛使用的后段分散劑是，聚丙烯酸類的高分子化合物,，一般以丙烯酸為主要單體,、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS),、衣康酸(IA),、苯乙烯、烯丙基磺酸鈉等有機單體中的一種或幾種單體為輔助單體,，采用通用自由基聚合法或活性可控自由基聚合法共聚,。
總的來說，前段分散劑和后段分散劑的作用機理相似,，都是在研磨過程中,，吸附在無機顏料表面，產(chǎn)生空間位阻和靜電斥力,，從而使顏料粒子能以懸浮態(tài)穩(wěn)定地存在于GCC漿液中而不發(fā)生聚沉,。在GCC研磨過程中加入了合適的分散劑，才能使GCC研磨漿液的黏度降低,，使研磨順利進行，得到高固含量,、低黏度的GCC漿料,研磨效率也得以提高,，并能降低研磨能耗。
二,、重質(zhì)碳酸鈣濕磨分散劑效果研究
1,、研磨過程分散劑添加方式對碳酸鈣研磨效果的影響
圖2分散劑添加方式對GCC漿液表觀黏度和粒徑的影響
觀察圖2得知：在碳酸鈣研磨過程中，分段多次加入分散劑有助于減小產(chǎn)品粒徑,，并可以持續(xù)降低其表現(xiàn)黏度;此外,，分散劑加入時，添加時間的選擇需要精準(zhǔn)把握,，可減少分散劑用量,，提高產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性,。
2,、分散劑用量對碳酸鈣研磨效果的影響
圖3分散劑用量對碳酸鈣粒徑和粘度的影響
觀察圖3得知：增加分散劑的用量有助于研磨進行,，且黏度和粒徑性能都有不同程度的改善，因此在研磨過程中需要根據(jù)產(chǎn)品要求選擇性價比較合適的研磨分散劑用量,。
3、不同分散劑對碳酸鈣研磨效果的影響
為驗證自制分散劑對研磨碳酸鈣研磨分散性能,與市售兩種產(chǎn)品進行了對比應(yīng)用,2#,、3#分散劑均由國內(nèi)某代理公司提供，其中2#由日本某企業(yè),、3#為德國某企業(yè)生產(chǎn),。
表Ⅰ不同分散劑對研磨碳酸鈣的影響效果
圖4不同分散劑對研磨碳酸鈣的影響效果
三,、國外對高分子分散劑的研究
國外對高分子分散劑的研究開始于20世紀(jì)70年代,，并于80年代中期正式提出了高分子分散劑(超分散劑，hyperdispersant)的概念,，同時推出了相關(guān)產(chǎn)品,。至90年代中期，高分子分散劑以其獨特的應(yīng)用功能,， 在眾多的分散劑中脫穎而出,，成為最引人注目的分散助劑,。ICI、Dupont等許多國際大公司都已經(jīng)成功開發(fā)出了一系列的高分子分散劑,，眾多跨國公司“攜”分散劑大量涌入中國,。而隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,，中國也成為了亞太地區(qū)最大的分散劑市場。
1,、ICI公司的Solsperse系列
ICI是英國帝國化學(xué)工業(yè)集團的簡稱,，是一個全球性的化工集團，是財富世界500強企業(yè)之一,。其主要業(yè)務(wù)范圍包括油漆業(yè)務(wù);粘膠劑,，食品及工業(yè)淀粉，合成樹脂業(yè)務(wù);食品香料及調(diào)味品業(yè)務(wù),；樹脂添加劑及催化劑業(yè)務(wù)等,。
Solsperse系列的高分子分散劑影響最大,，適用于各種有機顏料和無機顏料的分散。它們可以明顯地降低研磨基料的粘度,，提高研磨分散速率。是12-羥基硬脂酸的聚合物,，屬于聚酯型高分子分散劑,。
2、Daniel公司的Disperse-AYD系列
德國丹尼爾公司成立于1877年,，是一家綜合性高科技跨國公司,，在全球70多個國家和地區(qū)建廠。主要研究內(nèi)容包括：化工產(chǎn)品,、塑料,、環(huán)保科學(xué),、造紙,、醫(yī)藥,、中間體,、農(nóng)藥,、化工,、生物信息、生物肥料,、食品,、保健品等。
該公司AYD系列高分子分散劑具有多種功能，如加速顏料粒子的潤濕，增加分散體的含固量;降低研磨基料粘度,，增加研磨效率及產(chǎn)出量;分散體具有高的顏色飽和度與著色強度;長時間穩(wěn)定性好,。其主要組分是改性的熱塑性聚丙烯酸樹脂、丙二醇單甲醚酸性溶液,。
3,、畢克化學(xué)公司的Disperse BYK系列分散劑
畢克化學(xué)助劑和儀器事業(yè)部是全球助劑和測量儀器的領(lǐng)先供應(yīng)商之一。該公司的高分子分散劑DISPER BYK系列,，組分主要是高分子嵌段共聚物,，包括聚丙烯酸酯類、聚酞胺等,，對顏料粒子表面的吸附作用強，明顯地改進潤濕效果,，縮短研磨時間，有優(yōu)良的抗絮凝作用,，阻止其分散粒子重新聚集,，尤為適于制備溶劑型涂料；不影響涂料表面的耐久性能,。
4,、美國美利肯化工集團有限公司的BNK-NSF系列高分子分散劑
美利肯化工集團始創(chuàng)于1900年，主要從事一些特殊化學(xué)品的制造與研發(fā),，特別是涂料油墨助劑/分散劑,，得到多家知名涂料和油墨公司的應(yīng)用，這一系列產(chǎn)品適用于作印墨的潤濕劑和穩(wěn)定劑,，可以提高印墨著色強度,，改進墨性。
該公司對高分子分散劑的研究主要集中在AB型嵌段共聚物和接枝共聚物方面,。他們開發(fā)的以羧基為尾基的聚甲基丙烯酸甲酸(AB)型分散劑,， 以羧酸基為錨基, 丙烯酸酯為溶劑化鏈。對TiO2 進行分散,， 所得分散體系顯示出良好的分散穩(wěn)定性,。
5、美國羅門哈斯公司
美國羅門哈斯公司成立于1909年,，并于1979年進入中國,，先后在中國建立了北京東方羅門哈斯有限公司、上海東方羅門哈斯有限公司和上海羅門哈斯化工有限公司,。
其造紙用碳酸鈣分散劑ACUMER9400,，是一種低分子量的固體含量為42.5的聚丙烯酸鈉鹽溶液,，在任何溫度均能降低(填料)漿料的粘度，特別適合于需要長時間較高溫度的各種顏料(填料)系統(tǒng),。
參考來源
李祥祥,，等：分散劑在碳酸鈣研磨中的作用，天津科技大學(xué)造紙學(xué)院
張雪,，等：重質(zhì)碳酸鈣濕法超細(xì)研磨分散劑的應(yīng)用研究,，天津市制漿造紙重點實驗室
搜狗百科，ACUMER 9400碳酸鈣分散劑
美國BNK助劑
百度百科,，ICI公司
德國丹尼爾公司
比克化學(xué)公司
