第35卷第5期 中国陶瓷 第35卷第5期 1999年10月 中国 . 1999 高分子表面活性剂对氧化物陶瓷超细颗粒的分散作用徐克静， 杨新春， 刘凤春， 高玲（山东省建材学院淄博分校）摘要： 本文综述了湿法法制备氧化陶瓷超细粉体及其悬浮液过程中表面活性剂对颗粒团聚状态的控制作用， 并且它调节了悬浮液中氧化物陶瓷粉体的PH值，使颗粒在加入高分子表面活性剂的基础上具有较高的静电作用，使颗粒具有空间位阻作用，防止颗粒之间的团聚，可获得高度分散的粉末和悬浮液而不结块。关键词： 高分子表面活性剂;空间位阻效应;聚集控制+（ ）中图分类号：811 文件标识符 ： A 货号：1001 - 9642 1999 05 - 0016 - 04 即母盐，如ZrOCl·8H O或Al（NO）·9H O或AlCl ·2 23 3 23 1 引言 6H O与碱反应生成胶体溶液，胶体颗粒的团聚程度会影响2超细粉体的制备和应用， 这比普通粉末复杂得多。主粉的初级粒径和二级粒径的大小，表面活性剂的使用可能是由于物质超细化后，其比表面积显着增加，因此具有巨大的均匀分散胶体，为制备超细粉体提供了较大的表面能而不结块， 并且颗粒处于极不稳定的状态，因此它们具有很强的相条件。

相互吸引并实现稳定趋势，超细粉体的团聚，严重影响211非离子表面活性剂对其烧结性能及其产品的应用性能的添加，是非离子表面活性剂在大水溶液中非电离的当今超细粉体技术，其亲水基团主要是[1]（）技术研究中亟待解决的重要而紧迫的问题， 高纯度超细氧是由一定数量的含氧基团组成 一般为醚和羟基 陶瓷粉体的制备多采用湿法化学法，如化学沉淀法，在溶液中稳定性高，不易受酸、碱和无机溶胶-凝胶法等强电解质的影响， 包裹沉淀法， 分步沉淀法、乳化法 盐分，水溶性好，且在干燥和煅烧等过程中易制备ZrO或Al O超细粉体，并在制备过程中挥发而不留任何杂质或离子[5]，因此备受青睐，2 2 3过程中各工序间颗粒之间可能形成团聚;在这种使用最广泛或最便宜的聚乙二醇-PEG中，PEG的分子式为HO-（CH CH O）-H，在后处理过程中只有醚和羟基两个亲水基团，如灌浆前制备的高浓度材料，形成2 2 n浆料，浆料稳定性高，坯料密度高，显微组织均匀，无疏水基团， 其分子链在水溶液中呈蛇纹石，易与氢氧化物[2,3]（）（）（材料胶体表面）建立强氢键，从而在胶体颗粒表面形成一层键，氧化物陶瓷粉末Al的O/ZrO悬浮液或胶体Al2 3 2（ ） （ ） （ ）大分子亲水膜，起到空间位阻作用， 徐岳平、郭OH3、Zr OH4溶液的硅研究所，极易受介质pH值的影响，使介质的颗粒++[6][7][3]容易电离或吸附介质中的H或OH离子，使静坤、徐地春等和笔者等人对沉淀物表面PEG的电荷产生静电作用粒子。

这

已经系统地研究了存在于这些颗粒表面的离帧过程的分散效应。实验表明，加入PEG后，最佳pH值向碱性区域移动，相应的ξ桥羟基也是研磨过程中形成硬团聚的另一个重要生物电因子[4]，因此表面活性剂可用于实现颗粒之间的高静电电位的轻微降低， 但它对胶体颗粒之间的静电效应影响不大，但能引起效应和空间位阻效应，使颗粒之间的静电排斥增大。颗粒边界处颗粒之间的空间位阻效应，PEG分子量越大，非桥接羟基与吸附水的“屏蔽”越完全，还原颗粒边界之间的表面效应越高，这与DLVO理论一致，与小分子量的表面张力越高， 从而实现颗粒间团聚的控制。如果加入分子量较大的PEG，分散效果更好，主要是因为它提高了溶液的粘度，阻碍了氧化物陶瓷中母盐与碱2聚合物表面活性剂之间的剧烈反应，增加了聚集和下沉时间，使高分子量PEG在制备细粉时有足够的时间吸附在胶体颗粒表面， 而小分子量PEG还可以在沉淀过程中吸附21在颗粒表面的空隙处，导致嵌合吸附[8]。湿法化学制备氧化物陶瓷粉体的第一步是沉淀，212 阴离子表面活性剂的作用收稿日期 ： 1998 - 11 - 12 徐克静，女，应用化学硕士，副教授 © 1995-2006 光盘股份有限公司 全部 .·16 中国陶瓷 1999 年第 5 期 聚丙烯酸铵-PAANH是阴离子表面活性剂的代表， 22 在干燥和煅烧过程中的作用 4 溶液中由于聚丙烯酸铵的大分子键的解离，由于凝胶在干燥前一般要用水洗涤，以去除大量的负电荷， 所以在胶体溶液中加入PAANH可以使胶水的有害离子产生，使沉淀过程中加入的表面活性剂也以4粒的等电点向左移动到中性区，干燥后，凝胶颗粒的表面彼此紧密接触， 使干4平衡属于多级解离。

在酸性介质中，COOH的解离在氢电离和煅烧过程中容易形成硬聚集体，并且由于非桥接羟基受到抑制，只有少量的解离，但由于羰基和羧基在丙烯酸基团上的硬团聚根，以及毛细管水形式的吸附水的存在， 氢离子容易吸附在胶体颗粒PAANH表面和去除结构配位水引起的收缩，并形成氢键，生成硬团聚4分子，使胶体表面具有较多的正电荷。性能较为有利[9]，因此水洗后的湿凝胶采用非离子表面的高正电位，在碱性介质中，COOH的解离使大分子链活性剂老化处理，使胶体颗粒表面吸附活性剂，颗粒之间的非节点具有大量的负电荷， 总体效果是增加胶体颗粒表面的负静电桥接羟基，吸附水分以完全“遮荫”，从而降低表面张力，从而加载，因此在沉淀过程中加入PAANH后，将等电点的-电位的绝对值移至中性，并将电位的绝对值与4ξ[10]干燥前的区域，无论是在碱性区域还是在酸性区域，结果表明处理相对较大，实验也证明了这一点[7]，实验证明，加入凝胶再微波干燥40min，在800°C煅烧1h即可获得团聚μ PAANH和PEG粉末的性质非常相似。这证实了在亚微米范围内添加粒径为0514 m的ZrO粉末，ZrO/Al O粉末422 2 3 PAANH可以在颗粒之间引起静电空间阻挡效应。

不同制备条件下的透射电镜照片如图1所示。 4图1 不同制备条件下Al O/ZrO的透射电镜照片2 3 2图1 1995-2006年ZrO/Al O2 ©的透射电镜 Disc Co.， Ltd. 全部. 第35卷第5期，徐克敬等.高分子表面活性剂在氧化物陶瓷超细颗粒上的分散性·17 ·图2 不同情况下ZrO/Al O悬浮液的B-X 2 3图22 Al O/ZrO的B-X在3 2悬浮液处于稳定状态，即使静置24小时，氧化物陶瓷粉末上几乎没有颗粒3聚合物表面活性剂的析出。稳定浆料悬浮液32 阴离子表面活性剂聚丙烯酸铵的静电势阻断作用 PAANH是一种阴离子表面活性剂，4 注浆成型是一种广泛使用的成型工艺，但在水溶液中的解离程度随pH值而变化。

在酸度高、微观结构均匀的坯体中，制备的悬浮液稳定性好，为封闭介质，PAANH几乎不解离，中性，其解离度为PH4键之一，对于氧化物陶瓷粉末悬浮液的稳定性，有三个力学值，从0到1的增加面， 所以PAANH的最大解离度为4个体系：静电、空间位阻和静电电位电阻稳定性，静电稳定性是通过调节悬浮液，利用PAANH的最佳添加量可以使颗粒表面饱和吸收PH值的4浮子值，这是通过增加颗粒表面相同的电荷来实现的。只有附着，此时应该有最好的分散性和稳定性。实验证明，添加静电稳定往往无法达到悬浮液高分散和稳定性的效果;PAANH后，Al O/ZrO的悬浮液在酸性区均稳定，通过添加表面活性剂在颗粒表面形成保护层，稳定了碱42 3 2的电阻，Zeta电位的绝对值增加，但Zeta电位大不相同。这种稳定效果也不尽如人意，静电势电阻稳定是恒定的，只有悬浮液在碱性介质中是稳定的，因为静电稳定和空间阻稳定在溶液中共同作用的结果。目前，PAANH大分子节点链上因解离而携带大量4种方法的方法有两种，现介绍如下。带负电荷时，使等电点向左到中性区，由于酸性介质31非离子表面活性剂的静电势阻拦作用，COOH的解离受到H+离子的抑制，只有少量的解离，表中首先利用氧化物颗粒在水介质中受酸碱的影响而成为非离子型大分子， 但由于丙烯酸基团在羰基和羧基表面表面带电荷，调节悬浮液的PH值，使颗粒存在表面载荷基团，使H+离子容易吸附在颗粒表面的电荷较多， 使颗粒表面具有较高的静电效率，使大分子形成氢键，使颗粒表面具有较多的正电荷，表达式对应，再加入适量的非离子表面活性剂如PEG，包裹颗粒，现在是较高的正电位，在碱性介质中， - COOH解离产生较大的空间位阻效应， 使颗粒表面既具有分子链上带大量负电荷的静电效应，又对大分子链具有空间位阻作用，防止颗粒之间的团聚，使悬浮液附着一定量的铵离子，但总体效果是增加颗粒在高度分散的稳定状态下的负极表面， 作者对此进行了更系统的实数研究，解释了添加PAANH后Zeta电位增加的绝对4[11]ξ实验研究。

实验证明，对于Al O/ZrO粉末悬浮液，-2 3 2对值的原因也是因为在酸性介质中，-COOH几乎无能为力的电位在酸性介质中的绝对值大于在碱性介质中，因此在酸性解离中，聚丙烯酸分支之间的排斥力非常小， 并且容易吸附在一起，然后加入非离子表面活性剂，可使Al O/ZrO2 3 2和卷曲的长链。将聚丙烯酸铵完全溶©于碱性溶液中 1995-2006 Disc Co.， Ltd. 全部 .·18 中国陶瓷 1999 年第 5 期 分离，支链之间的排斥力较大，长链向外延伸，因此酸性C法使湿法化学法制备超细粉末，实现工业化生产的丙烯酸铵卷曲在颗粒表面，当呈碱性时，会平整地覆盖在能量中。在颗粒表面，添加的PAANH量刚好足以覆盖所有颗粒B-X照片，由相机使用BDL-B表面电位计和美能达X-3004的表面拍摄，没有过量。4 但其大于酸性介质，因此加入PAANH后，碱性悬浮液4 参考文献 浮子稳定，酸性悬浮液不稳定，实验证明Al O和ZrO2 32悬浮液的最佳稳定性条件:PH - 9~10，PAANH的用量为04[1] 李凤生等，《化学工业进展》，（ ）[2 ] Fred F.Lange.J .阿梅尔·塞拉姆。Soc ，1989 72 1 ~05wt % 。

（ ）[3 ] 徐克静， 徐玉芬， 材料研究学报， 不同情况下O/ZrO悬浮液的B-X照片 参见 2 3 2[4] SL Jones and C. J . ，J .阿梅尔·塞拉姆。Soc， 71（4）， （1988） C 图 2.- 190[5 ] 陈宗奇等， 胶体化学， 1984 化学出版社 4 结论[6 ] 徐岳平等， 中国陶瓷学报， 1991 ， 6[7 ] 徐迪春等， 中国陶瓷学报， 1992 ， 148 - 54 控制溶液中超细颗粒之间团聚物的聚合物表面活性剂[8 ] 胡 Weibo， 浮选， 1984 ， 345 冶金印刷机（ ）（ ） 多态有效。简单湿法制备氧化陶器[9 ] Mary Sue Ketal， J .阿梅尔·塞拉姆。Soc. 73 6 1504 509 1990 .[10] 徐玉芬， 徐克静， 合肥工业大学学报， 1998， 4 瓷粉，加入极少量的高分子表面活性剂，即可替代复合物 [11] 杨新春， 徐克静， 等， 现代技术陶瓷， 19922 杂项和高成本抗颗粒团聚工艺及其他复杂的微粉制备 对氧化物超细的作用 杨刘高玲（的，淄博 ） ： 对超 - 精细 - 和 已 经 的 状态 。随着 和 的 PH 值相加，和 从 .而高非功率和一直.: ; ; © 1995-2006 Disc Co.， Ltd. 都。