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性强弱有关。聚磷酸钠属无机化合物,阴离子水化作用比较强,在颜料颗粒的吸附和解吸
平衡上[解吸]/[吸附]=k 的系数要大于聚丙烯酸根离子,换言之,溶液中有较多的解吸的
六偏磷酸根离子,所以要占据相同面积或者说达到相同的粘度需加入总分散剂用量就要
提高。
 

 3.2 有机分散剂对颜料的作用

  以瓷土为例,瓷土是一种六边扁状结构,其每个颗粒表面和边缘带有不同的电荷,
表面呈负电性,边缘为正电性,两种不同的电荷相互作用,导致絮凝。有机分散剂的加入,
不仅中和这部分正电荷,而且由于有机分散剂对瓷土的吸附作用,转变了边缘处电荷极
性,但是仍有一些酸基呈游离状态,这样边缘上的电荷变成普通的负电荷。负电荷的增加
增强了颗粒间的排斥作用,从而使其保持一定的距离,不会附着、絮聚和沉淀,而是形成
稳定的分散体系。
 

 3.3 最佳用量的确定

  确定有机分散剂的最佳用量不仅是经济上的问题,更重要的是颜料分散体的性能。分
散剂不足时,颜料分散液粘度高,分散体不稳定;分散剂过量,改变了分散液的离子环
境,引起粘度增高。一般来说,瓷土分散剂用量为 O25%左右,碳酸钙颜料则根据制造方
法不同用量有所不同,如研磨碳酸钙颜料(2μm 以下>45%)在 O 1%-O15%,如改用聚磷
酸盐则用量 O55%;如颜料用沉淀碳酸钙则至少多用 50%的分散剂。

  

聚丙烯酸钠的合成研究进展

  聚丙烯酸钠用途广泛,但它的用途与其分子量大小有很大关系。其中分子量在 500~
5000 的低分子量 PAANa 主要起分散作用,特别是分子量在 2000~:3000 的 PAANa 在造
纸工业中能降低高浓涂料的粘度,使之有良好的流变性。
  PAANa 的合成方法主要有以下几种:(1)聚合法:先用丙烯酸和烧碱反应生成丙烯酸
单体,再在引发剂引发下聚合成聚丙烯酸钠。(2)中和法:先将丙烯酸在引发剂作用下聚
合成聚丙烯酸,然后将聚丙烯酸与烧碱中和成聚丙烯酸钠。 (3)皂化法:先由丙烯酸与甲
醇反应生成丙烯酸甲酯,在引发剂作用下聚合为聚丙烯酸甲酯,聚丙烯酸甲酯悬浮液和
乳胶在苛性钠水溶液中加热制得聚丙烯酸钠。低分子量聚丙烯酸钠制备多采用聚合法。
  国外有机分散剂产品的分散性能最好的为美国大洋公司的产品 sN 一 5040[6]。近年来,
国内有机分散剂的开发应用比较活跃,其中北京的 Dc 分散剂,上海的 YH 分散剂为开发
的较成功的产品。YH 分散剂采用的工艺是:自由基水溶液聚合,异丙醇作链转移剂,过
硫酸铵作引发剂,引发游离基型的聚合反应,固含量为 30%~38%,分散性能良好,但
固含量太低,生产成本高。Dc 分散剂采用的工艺是:聚合、蒸馏(除去链转移剂和水的混
合物)、中和,其固含量虽达要求,但生产周期长,成本高。
  上述传统的生产工艺需用单体量 2~4 倍的异丙醇作链转移剂,设备的利用率低,能
耗较高,生产周期长,生产成本高。因此,有人通过研究[6,7]影响聚丙烯酸钠分子量的各
种因素,使用脂肪酸盐等助剂,采用分步聚合的新工艺合成了分子量 500~700,1000~
1500 和:Z000~3000 的低分子量 PAANa。此法取消了原有工艺使用的异丙醇,简化了生
产工艺,降低了生产成本。合成的 PAANa 不仅分子量较低,而且分子量分布较窄,分散
性良好,应用实验表明其分散效果优于分散剂 Dc,与进口产品 sN 一 5040 相当。鉴于特
低分子量(500~700)的产品在涂布中的应用几乎未见报道,故该方法的提出意义重大。

  

结束语

  低分子量聚丙烯酸钠作为涂布用分散剂有很好的效果,而且用新工艺合成的产品质
量好,成本低,具有较强的市场竞争力,故低分子量聚丙烯酸钠在造纸中将会有更好的