陶瓷分散剂可以分成无机化合物和有机化合物两大类,如图11所示。
图11 分散剂的种类
(1)无机分散剂 (解凝剂) 为了和有机及高分子分散剂有所区别,通常无机分
散剂也称为解凝剂,一般用于釉料中,对釉浆具有稠化效应,是防止釉浆沉淀的添加
剂。通常的无机分散剂不能挥发,烧结后与原料熔为一体,性能均匀稳定。无机分散
剂主要 是 无 机 电 解 质,一 般 为 含 钠 离 子 的 无 机 盐,如 氯 化 钠、硅 酸 钠、偏 硅 酸 钠
(Na2SiO3·5H2O)、 碳 酸 钠 (Na2CO3) 和 磷 酸 钠 [如 六 偏 磷 酸 钠、 三 聚 磷 酸 钠
(STPP)、焦磷酸钠]等,主要适用于氧化铝和氧化锆浆料的分散。常用无机分散剂
如表12所示。
(2)有机小分子分散剂 主要是有机电解质类分散剂和表面活性剂分散剂,前者主
要有柠檬酸钠、腐殖酸钠、乙二胺四乙酸钠 (EDTA)、亚氨基三乙酸钠 (NTA)、羟乙
基乙二胺、二乙酸钠 (HEDTA)、二乙基三胺五乙酸钠 (DTPA)等,后者主要有硬脂
酸钠、烷基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚等。
(3)高分子分散剂 在陶瓷浆料中添加的高分子分散剂一般分为两类,一类是聚电
解质,在水中可以电离,呈现不同的离子状态,主要是一些水溶性高分子,如聚丙烯酰
胺、聚丙烯酸及其钠盐、羟甲基纤维素、亚硫酸化三聚氰胺甲醛树脂等;另一类是非离
子型高分子表面活性剂,如聚乙烯醇等。
高分子分散剂在非水介质中因其低的介电常数,静电稳定机制不起作用,主要是空
间稳定机制为主起分散作用,有的带电高分子还可以辅以静电稳定机制使分散体系稳
定,因此这种分散剂常常比有机小分子分散剂更有效。普通分散剂由于受分子结构、分
子量等的影响,其分散作用往往十分有限,且用量较大。而高分子分散剂由于亲水基、
疏水基的位置、大小可调,分子结构既可呈梳状,又可呈现多支链化,因而对被分散微
粒表面覆盖及包封效果要比普通分散剂强得多,且其分散体系更易趋于稳定、流动,因
此高分子分散剂是很有发展前途的一类陶瓷分散剂。
28 表12 常用的无机分散剂
名称 化学式 分子量 密度
/(g/m3)
水中溶解度
/(g/100mL)
0℃ 100℃
备注
氢氧化钠 NaOH 4001 21 42 347
偏硅酸钠(水玻璃) Na2O·nSiO2·
xH2O
1589~
30223
— 43~15643~156
广泛使用,最好组成为Na2O·
(30~33)SiO2
碳酸钠 Na2CO3 10600 25 71 455
十水碳酸钠 Na2CO3·10H2O 28617 14 2152 4210
焦磷酸钠 Na2P2O7·10H2O 46607 25 316 4026 常与硅酸钠混用,要防潮
四磷酸钠 Na6P4O13 46990
六偏磷酸钠 (NaPO3)6
腐殖酸钠 R—COONa 又称卡甘,实际分子结合数
大于6
铝酸钠 Na2O·Al2O3 16364 易溶解 一般用量小于025%
草酸钠 Na2C2O4 13401 234 37
(20℃) 633 较水玻璃和硅酸钠好
没食子酸钠 效果与草酸铵相同
单宁酸钠
草酸铵
(NH4)2C2O4·
H2O 14212 15 254 (118 50℃)
碳酸锂 Li2CO3 7389 21 154 可溶性钙沉淀剂,与其他解
凝剂并用
氢氧化锂 LiOH 2395 14 127 072
铝酸锂 LiAlO2 6591 149
柠檬酸锂 Li3C6H5O7·4H2O 28199 745
(25℃)
鞣性减水剂 667 也称 AST,与碳酸钠和硅酸
钠并用为好(对应鞣性减水剂)
亚硫酸纸浆废液