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特种陶瓷配方中的助剂种类介绍


陶瓷浆料组成是一个复杂的系统,一般由瓷粉、溶剂、分散剂、黏合剂、增塑剂、絮凝剂、矿化剂、消泡剂、润滑剂等。


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部分助剂具体用途和种类如下表所示:


添加剂
作用
种类
分散剂
防止团聚、沉淀;使均匀分散
无机分散剂:硅酸钠、六偏磷酸钠等;
有机分散剂:硬脂酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚等;
高分子分散机:聚丙烯胺、聚乙烯醇等;
黏合剂
将粉体黏合在一起
该分子粘合剂:PVA、羧甲基纤维素等;
增塑剂
润滑或降低分子间作用力的方式起增塑作用
有机增塑剂:邻苯二甲酸二丁酯、甘油等;
高分子增塑剂:聚乙烯基长链烷基醚、有机硅高分子等
絮凝剂
中和胶体粒子的表面电荷
无机絮凝剂:硫酸铝、三氯化铁等;
高分子絮凝剂:聚丙烯胺铵、聚氧化乙烯等;
矿化剂
降低烧结稳定、改善陶瓷性能
助溶矿化剂:氧化钙、氧化镁、氧化钇等;
增韧矿化剂:氧化锆等;
消泡剂
用于浆料气泡消除
二甲基硅油、三羟基聚醚等

下面介绍几种典型助剂作用机理

1、分散剂

在陶瓷浆料中,粉体颗粒悬浮于溶剂介质中,具有团聚、沉淀的倾向。而分散剂的作用就是阻碍这种聚沉现象,使颗粒能够均匀分散、稳定悬浮。其分散机理主要是“静电斥力”和“空间位阻”效应。


静电斥力与空间位阻示意图

硅酸钠俗称“水玻璃”,其液体形式为半透明或微透明粘稠状,能溶于水;遇酸则析出胶质沉淀。硅酸钠是一种PH调节剂和粒子悬浮剂,可以保持分散液的适度PH值,能使粒子有效悬浮。


脂肪醇聚氧乙烯醚是非离子型分散剂的代表产品,产量大、品种多,应用面广。采用不同规格的脂肪醇,加成不同量的环氧乙烷可以得到不同性能的制品。一般而言,随着疏水链的增加,制品的分散性提高。其中,以C12~C16烷链配合6~9mol环氧乙烷的制品分散效果最好。

2、黏合剂

黏合剂是通过分子间作用力将粉体黏合在一起的。


聚乙烯醇(PVA)


聚乙烯醇(PVA)外观呈白色或微黄色,无毒;熔点228℃,相对密度1.31~1.34;一般情况下,其黏度指标与聚合度成正比关系,具有较佳的粘结性、柔韧性和耐磨性。


羧甲基纤维素(CMC)

羧甲基纤维素(CMC)应用较为广泛,常用的是中低聚合度产品,溶解性强、黏度低,一般用于釉浆的制备。

3、增塑剂

增塑剂主要是通过润滑或降低分子间作用力的方式起增塑作用的。



邻苯二甲酸酯类是最广泛应用的增塑剂,一般作为主增塑剂使用,有通用增塑剂之称。其中,邻苯二甲酸二己酯是此类增塑剂中产量最大、综合性能最优的品种,它体现了成本、实用性和加工性能最理想的结合,被当做通用增塑剂的标准。

4、絮凝剂

絮凝剂主要作用是中和胶体粒子的表面电荷,降低胶体粒子的Zeta电位,如果Zeta电位趋于或等于零,凝聚效果最好。


硫酸铝

硫酸铝一般为18结晶水化合物,形状为无色或白色的块、粒、片状结晶体,水溶液呈酸性。铝离子可以与带负电的胶粒吸引、中和,消除胶粒间的静电斥力,从而造成颗粒絮凝、沉淀。硫酸铝加和便宜、使用方便、凝聚力较高。但其PH适用范围较窄,在5.7~7.8之间。

在合格的陶瓷浆料组成中,添加剂是必不可少的。其各浆料添加剂的组成各不相同,但最终的目的都是为了得到最适合加工的性能特征。

毕克助剂在陶瓷领域有专用的完善助剂解决方案。6月5日,毕克化学将参加第二届高端电子陶瓷产业高峰论坛,并由王玉立博士带来“应用于电子陶瓷领域的毕克产品介绍”的主题演讲。相关助剂的企业如:国元行、埃肯有机硅、丹尼斯克、科莱恩化工、赢创、广州鸿墒、上海汇平等企业已参会。欢迎大家前来交流。


厂家介绍:

1、广东国元行化工科技有限公司


国元行经营进口化学品贸易为主营业务的企业。在国内上海、北京、广州、乌鲁木齐等多个城市设有物流仓储中心。作为资深进口化学品贸易商,截至2017年底,国元行已和美国陶氏化学DOW、美国亚什兰ASHLAND、美国卡博特CARBOT、德国瓦克WACKER、德国毕克BYK、瑞士科莱恩CLARIANT、以色列化工ICL等多家知名外企签有不同行业的代理协议,负责拓展和维护其在华业务。

产品涵盖:LFP前驱体碳包覆材料、三元前驱体形貌控制助剂、新型碳材料润湿分散剂/导电浆料专用助剂、隔膜涂覆浆料润湿分散剂、正负电极制备过程控制助剂等。

2、广州市鸿墒贸易有限公司


广州市鸿墒贸易有限公司为一专业代理国际品牌化工产品的企业。有二十多年微电子元件流延体系行业推广应用经验,目前在售产品有EASTMAN的PVB树脂、环保增塑剂、以及陶瓷粉料润湿分散剂等。

3、埃肯有机硅


埃肯成立于 1904 年,是世界领先的先进硅基材料供应商之一。埃肯的业务遍及整个价值链,从石英到专业有机硅,以及在专业硅铁合金和碳材料方面都有极具吸引力的市场地位。

4、科莱恩化工



科莱恩是的特种化学品公司。科莱恩的产品架构分为以下11个业务单元:添加剂业务单元,催化剂及能源业务单元,乳液、洗涤及中间体业务单元,功能性材料业务单元,特种工业与消费品业务单元,皮革服务业务单元,色母粒业务单元,石油与采矿服务业务单元,特种造纸业务单元,颜料业务单元,纺织化学品业务单元。在陶瓷行业有表面活性剂、分散剂、聚醚增塑剂等产品。

5、赢创



赢创是涂料、印刷油墨、粘合剂以及密封剂领域的专家。产品主要包括用于油漆、涂料、胶粘剂及密封剂工业的功能聚合物以及高质量特种单体,用于涂料及着色剂行业的乳胶漆、混色系统、涂料助剂以及防水剂和耐热硅树脂黏合剂,以及可作为涂料及色将添加剂的功能硅烷等。

6、上海汇平新能源有限公司



上海汇平新能源有限公司是汇平企业下属子公司---我们在中国的锂电池、镍氢电池、胶体铅酸电池、超级电容器、锂离子电容器、先进陶瓷等行业已经成为产品最全的材料供应商。产品来自日本,美国,欧洲的知名化工巨头。产品覆盖锂电,超容中主要的辅材和主材。在先进陶瓷行业有日油助剂(分散剂,增粘剂,增塑剂等),圣戈班等公司产品。



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