選擇合適的分散劑是近年來研究的焦點,而分散劑中使用最多的是表面活性劑。表面活性劑中,非親水性的離子基團越多越好,因為親水基團增多會使表面活性劑水溶性增大,在固體表面上吸附減少,尤其在表面活性劑與固體表面相互作用較弱的情況下更是如此。
方法/步驟
選用分散劑應考慮的幾個準則
1)在一定條件下，儘量選用能提高粒子間能量勢壘的分散劑,增大粒子間的斥力,使粒子充分分散。
2)對於氧化物和氫氧化物及含有氧化基團的物料,在選用分散劑時,應注意體系pH值對物料分散性的影響,根據pH值的範圍來確定合適的分散劑。
3)在粒子勢壘能量很低的情況下,僅靠加入能提高粒子間靜電斥力的分散劑是不行的,應考慮使用高分子分散劑或非離子型分散劑,利用位阻效應,實現物料的均勻分散。
4)應儘量選用量小、分散效率高的分散劑,這樣既減少了分散劑對分級產品的汙染,也減少了後處理量。
分散劑型別及性質
在液相中顆粒的表面力分散調控原則,主要是通過新增適當的分散劑來實現。它的新增顯著增強了顆粒間的相互排斥作用,為顆粒的良好分散營造出所需要的物理化學條件。增強排斥作用主要通過以下三種方式來實現。增大顆粒表面電位的絕對值,以提高顆粒間的靜電排斥作用:通過高分子分散劑在顆粒表面形成吸附層之間的位阻效應,使顆粒間產生很強位阻排斥力;調控顆粒表面極性,增強分散介質對它的潤溼性,在滿足潤溼原則的同時,增強表面溶劑化膜,提高了它的表面結構化程度,使結構化排斥力大為增強。不同分散劑的分散機理不盡相同。
下面對三大類分散劑:無機電解質、表面活性劑和高分子分散劑分別進行討論。
2.1 無機電解質 無機類有聚磷酸鹽(焦磷酸鈉、磷酸三鈉、磷酸四鈉、六偏磷酸鈉)、矽酸鹽(偏矽酸鈉、二矽酸鈉)。無機電解質分散劑在顆粒表面的吸附,不僅能顯著地提高顆粒表面電位的絕對值,從而產生強大的雙電層靜電排斥作用,而且無機電解質也可以增強水對顆粒表面的潤溼程度。無機電解質在顆粒表面的吸附還增強表面的潤溼性，增大溶劑化膜的強度和厚度,從而進一步增強顆粒的互相排斥作用。
2.2 有機類 有機類分為三類:陰離子型、非離子型、陽離子型。其中陰離子型有烷基芳基磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、二烷基磺基墟拍酸鹽、聚乙二醇烷基芳基醚磺酸鈉等，非離子型有烷基酚聚乙烯醚、山梨糖醇烷基化物、聚氧乙烯烷基酚基醚等，陽離子型有烷基毗嚨氯化物、三甲基硬脂酞按氯化物等。非極性基團長度對超細碳酸鈣顆粒改性分散起顯著的作用。在水中，不同極性基團對超細碳酸鈣表面改性分散強弱順序為:-COONa>-CONHOH >S03H>鈦酸酯>-PO(OH)2=矽烷。
2.3 高分子類 高分子類有聚羧酸鹽、聚丙烯酸衍生物、順丁烯二酸醉共聚物、非離子型水溶性高分子(聚乙烯毗咯酮、聚醚衍生物,聚乙二醇)等。高分子分散劑的緻密吸附膜對顆粒的團聚、分散狀態有非常顯著的作用。常用的有機高分子鏈上幾乎均勻分佈著大量的極性基團，因此，有機分子在顆粒表面的緻密吸附必然導致顆粒表面的親水化，增強表面對極性液體的潤溼性。根據分散調控第一原則，這有利於顆粒分散。
高分子作為分散劑主要使利用它在顆粒表面的吸附膜的強大空間位阻排斥效應。由於高分子分散劑的吸附膜厚度通常能達到數十納米，幾乎與雙電層的厚度相當甚至更大，因此它的作用在顆粒相距相當遠時便開始表現出來。高分子分散劑的分散和團聚作用時可以轉化的。一般而言,當顆粒表面的高分子吸附層的覆蓋率遠低於一個單分子層時，高分子起粒間橋聯作用,使顆粒絮凝，當表面吸附層的覆蓋率接近或大於一個單分子層使，空間壓縮作用成為主導，顆粒受位阻效應而呈空間穩定分散。
當顆粒對高分子聚合物產生負吸附的時候,顆粒表面層的高分子濃度低於溶液的體相濃度，在顆粒表面形成空缺層。在低濃度的溶液中，空缺層的重疊導致卿拌立相互吸引，顆粒發生空缺團聚。在高濃度的溶液中,顆粒排斥作用佔優勢，顆粒呈空缺穩定分散。
在配製分散穩定的無機粉體水漿料時，分散劑量並非越多越好，它有一最佳值。通過研究發現,隨粉體固含量的不同，分散劑有其最佳的用量範圍。一般固含量提高，分散劑用量隨粉體固含量的增加而增加，進一步提高固含量,顆粒間距離減小，排斥力增加，分散劑用量有下降趨勢。對不同尺寸的粉體，顆粒越細,其比表面越大，形成穩定漿料所需的分散劑量越多。
在實際應用中，表面活性劑對粉體表面性質的調節作用不可能是單一的。它們往往以某種調節作用為主。同時兼有其他調節作用，甚至有時會出現提高了某排斥作用，同時增加某吸引作用，或降低了某吸引作用，同時降低某排斥作用。這就需要通過理論計算、針對性實驗，對錶面活性劑的種類、濃度等加以確定。
注意事項
在實際應用中，表面活性劑對粉體表面性質的調節作用不可能是單一的。它們往往以某種調節作用為主。同時兼有其他調節作用，甚至有時會出現提高了某排斥作用，同時增加某吸引作用，或降低了某吸引作用，同時降低某排斥作用。這就需要通過理論計算、針對性實驗，對錶面活性劑的種類、濃度等加以確定。