改性聚丙烯酸分散剂在研磨镨掺杂硅酸锆色料中的应用

以合成的改性聚丙烯酸钠(PASHS,聚丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-甲基丙烯酸羟乙酯)作为水基分散剂,采用一种高能量密度介质搅拌磨研磨制备亚微米级的镨掺杂硅酸锆或镨黄(Pr-ZrSiO4)陶瓷色料。利用激光粒度仪表征了研磨后镨黄颗粒粒度及其粒度分布,并采用Fourier变换红外光谱,热重法和Zeta电位测量分析了分散剂在镨黄颗粒表面的吸附机理。结果表明,对比未改性分散剂(PAS,聚丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸),在2%改性分散剂PASH1和固体含量35%时,经研磨90 min后,可得到粒度较细(d50=334 nm)且粒度分布较窄(n=2.61)的镨黄颗粒产品。这归因于有效吸附在镨黄颗粒表面的具有合适分子量的改性分散剂PASH1可使颗粒间产生较强的空间位阻与静电排斥效应,降低了浆料的黏度,从而有效地分散和研磨颗粒。此外,还通过粒数衡算模型(Population Balance Model)求解得到的选择函数和破碎函数模拟和分析了当分别添加分散剂PASH1和PAS时镨黄颗粒在搅拌磨研磨过程中的破碎行为。分析表明:改性聚丙烯酸分散剂PASH1具有较好的分散助磨效果,且当添加改性分散剂PASH1时,颗粒主要因挤压和剪切应力而粉碎。