本發(fā)明屬于分散劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有緩蝕性的碳化硅微粉分散劑。

背景技術(shù)：

SiC(碳化硅)是一種性能優(yōu)良的非氧化物材料，具有高硬度、高彈性模量、耐熱、耐磨、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在航天航空、電子、化工等領(lǐng)域。分散納米碳化硅顆粒時(shí)遇到的困難是SiC微粉表面能高且表面效應(yīng)很容易引起團(tuán)聚，形成二次粒子；使超細(xì)粉體的優(yōu)勢(shì)難以發(fā)揮；最終影響成品的優(yōu)異性能。

碳化硅微粉作為一種高性能磨削材料，其在分散劑中的分散程度直接與磨削精度相關(guān)，分散越好，最終的磨削精度就越高，因此現(xiàn)有技術(shù)中需要對(duì)碳化硅微粉具有更好分散能力的分散劑。此外，現(xiàn)在所用的碳化硅微粉分散劑因呈酸性等原因，在生產(chǎn)和使用過(guò)程中對(duì)金屬設(shè)備腐蝕較高(比如生產(chǎn)中可能腐蝕攪拌設(shè)備，使用中可能腐蝕磨削設(shè)備等)，生產(chǎn)及使用碳化硅微粉分散劑的廠家均希望分散劑有一定的緩蝕性。因此，尋找一種分散性好且緩蝕性好的分散劑已成為當(dāng)務(wù)之急。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有緩蝕性的碳化硅微粉分散劑，其對(duì)碳化硅微粉的分散性好且對(duì)金屬設(shè)備的腐蝕性小。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：一種具有緩蝕性的碳化硅微粉分散劑，其包括如下重量份數(shù)的各原料：非離了表面活性劑0.1-0.5份；助懸劑4-6份；pH調(diào)節(jié)劑0.5-1.5份；去離子水60-80份。

具體的，所述非離子表面活性劑為聚乙二醇。碳化硅在水溶液中時(shí)，其表面Si原子會(huì)部分水解形成硅羥基(Si-OH)，聚乙二醇為非離子表面活性劑，在水溶液中其分子鏈曲折伸展呈蛇形且分子鏈中的氧原子能與硅羥基的氫原子形成較強(qiáng)的氫鍵，進(jìn)而使碳化硅被包覆，聚乙二醇在碳化硅粒子表面形成了一層大分子親水膜，因聚乙二醇分子鏈本身曲折伸展，故與其以氫鍵相連的碳化硅粒子之間因空間位阻效應(yīng)而互相排斥，不會(huì)發(fā)生團(tuán)聚，起到較好分散的效果。

優(yōu)選的，所述聚乙二醇為PEG-4000、PEG-6000和PEG-8000中的任一種。

具體的，所述助懸劑由卡波姆、三乙醇胺和去離子水按照12：90-150：120-180的重量比混合并充分溶脹而成?？ú肥且约疚焖拇嫉扰c丙烯酸交聯(lián)得到的丙烯酸交聯(lián)樹脂，經(jīng)三乙醇胺中和后羧基發(fā)生離子化，負(fù)電荷相互排斥，使分子鏈彌散伸展，呈極大的膨脹狀態(tài)，并具粘性，助懸劑為一種親水膠體溶液。此外卡波姆不支持細(xì)菌霉菌增長(zhǎng)，能夠在溶劑中充分潤(rùn)濕并分散分散相粒子。使用去離子水能夠避免水中金屬離子對(duì)卡波姆的影響而降低分散劑的使用效果，保證產(chǎn)品品質(zhì)。

具體的，所述卡波姆為Carbopol 941、Carbopol 934、Carbopol ETD 2020和Carbopol Pemulen TR-2中的任一種。

具體的，所述的充分溶脹是指混合完成之后靜置24h以上。

具體的，所述pH調(diào)節(jié)劑為聚丙烯酸、酒石酸或乙酸中的任一種。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:

1)該碳化硅微粉分散劑包含非離子型表面活性劑聚乙二醇，其分子鏈在水中曲折伸展呈蛇形且分子鏈中的氧原子能與碳化硅微粉表面的硅羥基形成較強(qiáng)的氫鍵，聚乙二醇在碳化硅粒子表面形成了一層大分子親水膜，因聚乙二醇分子鏈本身曲折伸展，故與其以氫鍵相連的若干碳化硅粒子之間因空間位阻效應(yīng)而互相排斥，不會(huì)發(fā)生團(tuán)聚，起到較好分散的效果；

2)該碳化硅微粉分散劑的助懸劑中包含有卡波姆，不僅能夠調(diào)節(jié)分散劑的粘度，而且其分子中的羧基離子化后，能夠和碳化硅微粉表層的硅氧鍵形成氫鍵并包裹碳化硅微粉，從而使其被屏蔽，以免受電解質(zhì)可能引起的絮凝，分散體系更加穩(wěn)定，助分散效果好；

3)該碳化硅微粉分散劑呈堿性，且聚乙二醇及助懸劑中的三乙醇胺的氧原子和氮原子都擁有孤對(duì)電子，能夠與鐵等具有d空軌道的金屬表面形成絡(luò)合物膜，阻止氧、水等分子與金屬表面接觸，從而能夠阻止金屬容器的銹蝕，因此本發(fā)明提供的分散劑除分散效果好外，還可起到緩蝕效果。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

本發(fā)明中使用到的藥品均為市售產(chǎn)品，其中聚乙二醇為市售的PEG-4000、PEG-6000或PEG-8000，測(cè)試制備得到的分散劑的分散性能時(shí)用到的SiC為市售的綠碳化硅，其粒度為47-107μm。

實(shí)施例1

一種具有緩蝕性的碳化硅微粉分散劑，其包括如下重量份數(shù)的各原料：PEG-4000 0.1份；助懸劑4份；聚丙烯酸0.5份；去離子水60份。所述助懸劑由Carbopol 941、三乙醇胺、去離子水按照12：90：120的重量比混合后，靜置24h以上，待其溶脹充分制得。

實(shí)施例2

一種具有緩蝕性的碳化硅微粉分散劑，其包括如下重量份數(shù)的各原料：PEG-4000 0.5份；助懸劑6份；聚丙烯酸1.5份；去離子水80份。所述助懸劑由Carbopol 941、三乙醇胺、去離子水按照12：150：180的重量比混合后，靜置24h以上，待其溶脹充分制得。

實(shí)施例3

一種具有緩蝕性的碳化硅微粉分散劑，其包括如下重量份數(shù)的各原料：PEG-6000 0.3份；助懸劑5份；聚丙烯酸1.1份；去離子水70份。所述助懸劑由Carbopol 941、三乙醇胺、去離子水按照12：120：150的重量比混合后，靜置24h以上，待其溶脹充分制得。

實(shí)施例4

一種具有緩蝕性的碳化硅微粉分散劑，其包括如下重量份數(shù)的各原料：PEG-6000 0.1份；助懸劑6份；聚丙烯酸1.5份；去離子水60份。所述助懸劑由Carbopol 934、三乙醇胺、去離子水按照12：90：180的重量比混合后，靜置24h以上，待其溶脹充分制得。

實(shí)施例5

一種具有緩蝕性的碳化硅微粉分散劑，其包括如下重量份數(shù)的各原料：PEG-8000 0.5份；助懸劑4份；聚丙烯酸0.5份；去離子水80份。所述助懸劑由Carbopol ETD 2020、三乙醇胺、去離子水按照12：150：120的重量比混合后，靜置24h以上，待其溶脹充分制得。

實(shí)施例6

一種具有緩蝕性的碳化硅微粉分散劑，其包括如下重量份數(shù)的各原料：PEG-8000 0.4份；助懸劑5份；聚丙烯酸0.5份；去離子水60份。所述助懸劑由Carbopol Pemulen TR-2、三乙醇胺、去離子水按照12：100：130的重量比混合后，靜置24h以上，待其溶脹充分制得。

對(duì)比例1

對(duì)比例1與實(shí)施例1相比，其不同之處僅為不含有PEG-4000。

對(duì)比例2

對(duì)比例2與實(shí)施例1相比，其不同之處僅為PEG-4000的重量份為1.0份，聚丙烯酸的重量份為1.5份。

用實(shí)施例1至6和對(duì)比例1至2制得的分散劑分別制備5vol％的SiC漿料，得8份相應(yīng)的SiC漿料，分別取6mL所述SiC槳料置于相應(yīng)的10mL量筒中靜置，七天后觀察相對(duì)沉降高度，將沉降后濁液總高度與沉降開(kāi)始時(shí)懸浮液總高度之比定義為相對(duì)沉降高度，相對(duì)沉降高度越小表明分散劑對(duì)碳化硅微粉的分散效果越好。另外，通過(guò)室內(nèi)掛片試驗(yàn)來(lái)測(cè)定實(shí)施例1至6和對(duì)比例1至2制得的分散劑(不加入SiC微粉)的緩蝕性，將45#鋼片用HG/T3523-2008中的方法制成標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試鋼片，然后浸入相應(yīng)的分散劑中，30min后取出，用吹風(fēng)機(jī)冷風(fēng)吹干，用電子天平準(zhǔn)確秤量其質(zhì)量,然后掛于室內(nèi)陰暗處,15天后再準(zhǔn)確稱量質(zhì)量并計(jì)算其緩蝕率。緩蝕率的計(jì)算公式：

式中，m₁為試驗(yàn)后標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試鋼片片質(zhì)量；m₀為試驗(yàn)前的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試鋼片質(zhì)量；△m為空白實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試鋼片質(zhì)量損失。

SiC漿料的相對(duì)沉降高度、分散劑的pH值及分散劑的緩蝕率的測(cè)試結(jié)果如下表所示：

由上表可知，本發(fā)明提供的碳化硅微粉分散劑對(duì)碳化硅微粉具有較好的分散效果且同時(shí)該分散劑本身對(duì)鋼鐵等金屬具有較好的緩蝕效果，生產(chǎn)和使用該分散劑時(shí)可緩解或避免對(duì)鋼鐵等金屬容器的銹蝕。本發(fā)明提供的分散劑配方中，各組分及其用量均是特定的，當(dāng)缺少某一組份或某些組份超過(guò)規(guī)定用量時(shí)，其分散能力和緩蝕能力均有不同程度下降。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。