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陶瓷准纳米釉料是指粒径小于1000nm的陶瓷釉料。由于粒径小,烧结时易发生紧密堆积、釉料颗粒之间的空隙亦更小,烧结后的纳米陶瓷釉面相比传统陶瓷釉面更加光滑、细腻。陶瓷准纳米釉料一般通过纳米砂磨机球磨获得,由于釉浆中粒子比表面积大、表面能高,釉料粒子团聚严重,因此在陶瓷纳米釉料中加入分散剂具有重要的实际意义。 针对陶瓷准纳米釉料团聚严重问题,本研究主要围绕如何制备分散效果好的分散剂展开,合成了两种高分子分散剂并测试了其对微细二氧化硅、纳米氧化锌(釉料重要组成部分)的分散性能,同时结合纳米砂磨技术,对比了聚羧酸型分散剂与合成分散剂对陶瓷准纳米釉料的分散效果。具体研究内容如下: (1)以甲基丙烯酰氧乙基二甲基胺(DM)与1,3-丙磺酸内酯为原料合成了3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲氨基)丙磺酸盐(DMAPS)。在水溶液中进行DMAPS本体自由基聚合,制备了两性离子型聚电解质(PDMAPS),并通过单因素实验和正交实验研究了不同反应条件对聚电解质分散性能的影响。当二氧化硅达到最低的黏度和粒径时,最优制备条件为:反应温度为75℃、反应时间为3h、引发剂加入量为单体质量的1.0%,在该条件下制备的PDMAPS分散性能最佳,当其掺量为0.8%(质量分数)时,粒径分析表明其二氧化硅中值粒径(d50)从21.193μm降低到0.449μm。 (2)以过硫酸铵为引发剂引发单体DMAPS和TPEG共聚合反应,得到了梳形两性离子型高分子分散剂PDMAPS-co-TPEG,采用1HNMR、FTIR对合成分散剂的结构进行表征,并将其用作纳米氧化锌分散剂。采用涂-4杯(涂-4黏度计)中流动时间测试、粒径分析测试评价分散剂对纳米氧化锌悬浮液的分散效果。通过五因素四水平正交实验探究最佳的反应条件,结果表明:当DMAPS与TPEG的质量比为2∶1、反应温度为80℃、引发剂的质量为单体总质量的1.5%、反应时间为4h、链转移剂的质量为单体总质量的4.0%时,固定分散剂的掺量为0.5%,纳米氧化锌悬浮液在涂-4杯中的流动时间最短,为44.12s。 (3)对比合成分散剂PDMAPS、PDMAPS-co-TPEG,市售分散剂CA-100、CA-300对广东某陶瓷公司陶瓷釉料的砂磨效果,结果发现在掺量相同(0.6%)时,砂磨5h,合成分散剂体系的中值粒径(d50)为331nm,与市售分散剂分散效率相接近,为准纳米级。