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。其成分分析需結合作用機理(觸變性、網絡結構、空間位阻)和化學類別針對性設計方案。
類型 | 代表物質 | 作用機理 | 關鍵分析指標 |
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無機類 | 氣相二氧化硅、膨潤土、有機改性水合硅酸鎂 | 形成三維氫鍵網絡 | 比表面積、表面羥基密度、活化度 |
有機蠟類 | 聚乙烯蠟、聚酰胺蠟、費托蠟 | 低溫結晶形成網狀結構 | 熔點、結晶度、分子量分布 |
聚合物類 | 氫化蓖麻油衍生物、脲醛樹脂 | 溶劑誘導凝膠化 | 取代度、溶劑相容性、凝膠溫度 |
協同型 | 有機膨潤土+極性活化劑(如甲醇) | 離子交換形成卡屋結構 | 季銨鹽改性率、極性劑殘留量 |
成分定性:
FTIR:檢測1100 cm?1
(Si-O-Si)、3450 cm?1
(表面Si-OH)及1630 cm?1
(吸附水)。
XRD:確認無定形結構(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:失重臺階分析表面羥基密度(105℃失水)及有機改性層(200-600℃分解)。
分散性:
激光粒度儀:檢測原生聚集體尺寸(理想值:1-10 μm)。
化學結構:
DSC:熔融峰溫度(80-140℃)反映結晶性能,峰寬關聯分子量分布。
1H NMR:δ 2.2 ppm(-CONH-)、δ 3.4 ppm(-CH?NHCO-)定量酰胺鍵密度。
晶體形態:
偏光顯微鏡:觀察凝膠網絡結構(典型"針狀結晶")。
XRD:測定結晶度(>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:測量觸變環面積(Thixotropic Loop)和靜態屈服值。
溶劑相容性:
濁點法:測定在二/溶劑汽油中的析出溫度。
提示:若樣品來自未知配方,建議結合熱裂解-GC/MS 進行全成分篩查,再針對防沉組分突破。實際應用中需同步分析防沉劑與基料/顏料的相互作用,以全面優化體系穩定性。