防沉劑(抗沉降劑)是防止涂料、油墨、膠粘劑等體系中固體顆粒(如顏料、填料)沉降分層的功能性助劑。其成分分析需結(jié)合作用機(jī)理(觸變性、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、空間位阻)和化學(xué)類別針對(duì)性設(shè)計(jì)方案。
類型 | 代表物質(zhì) | 作用機(jī)理 | 關(guān)鍵分析指標(biāo) |
---|---|---|---|
無機(jī)類 | 氣相二氧化硅、膨潤土、有機(jī)改性水合硅酸鎂 | 形成三維氫鍵網(wǎng)絡(luò) | 比表面積、表面羥基密度、活化度 |
有機(jī)蠟類 | 聚乙烯蠟、聚酰胺蠟、費(fèi)托蠟 | 低溫結(jié)晶形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) | 熔點(diǎn)、結(jié)晶度、分子量分布 |
聚合物類 | 氫化蓖麻油衍生物、脲醛樹脂 | 溶劑誘導(dǎo)凝膠化 | 取代度、溶劑相容性、凝膠溫度 |
協(xié)同型 | 有機(jī)膨潤土+極性活化劑(如甲醇) | 離子交換形成卡屋結(jié)構(gòu) | 季銨鹽改性率、極性劑殘留量 |
成分定性:
FTIR:檢測(cè)1100 cm?1
(Si-O-Si)、3450 cm?1
(表面Si-OH)及1630 cm?1
(吸附水)。
XRD:確認(rèn)無定形結(jié)構(gòu)(寬衍射峰 vs. 晶體SiO?銳峰)。
表面特性:
BET法:比表面積(>200 m2/g防沉)。
TGA:失重臺(tái)階分析表面羥基密度(105℃失水)及有機(jī)改性層(200-600℃分解)。
分散性:
激光粒度儀:檢測(cè)原生聚集體尺寸(理想值:1-10 μm)。
化學(xué)結(jié)構(gòu):
DSC:熔融峰溫度(80-140℃)反映結(jié)晶性能,峰寬關(guān)聯(lián)分子量分布。
1H NMR:δ 2.2 ppm(-CONH-)、δ 3.4 ppm(-CH?NHCO-)定量酰胺鍵密度。
晶體形態(tài):
偏光顯微鏡:觀察凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(典型"針狀結(jié)晶")。
XRD:測(cè)定結(jié)晶度(>40%利于防沉)。
分子量:
GPC(鄰二氯苯溶劑,150℃):分析Mn(通常2000-8000 Da)。
取代基分析:
皂化值滴定:計(jì)算脂肪酸鏈長度。
GC-MS:甲酯化后分析脂肪酸組成(12-羥基硬脂酸占比>85%)。
凝膠性能:
流變學(xué):測(cè)量觸變環(huán)面積(Thixotropic Loop)和靜態(tài)屈服值。
溶劑相容性:
濁點(diǎn)法:測(cè)定在二/溶劑汽油中的析出溫度。
提示:若樣品來自未知配方,建議結(jié)合熱裂解-GC/MS 進(jìn)行全成分篩查,再針對(duì)防沉組分突破。實(shí)際應(yīng)用中需同步分析防沉劑與基料/顏料的相互作用,以全面優(yōu)化體系穩(wěn)定性。
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