隨著科學技術(shù)的發(fā)展，顆粒粉體應用于材料中，賦予材料各種新的性能，被廣泛應用于材料科學、醫(yī)藥、環(huán)境保護、能源等眾多領域。然而粉體顆粒，尤其是微納米級別的粉體顆粒，由于比表面積較大，表面能較高，表面活性也較強，顆粒之間通過靜電引力和范德華力聚合在一起，極易發(fā)生團聚、絮凝、沉淀，而導致粒徑長大，在載體中分散不穩(wěn)定，進而影響材料質(zhì)量一致性。因此往往需利用分散劑對其表面進行修飾改性，改善其表面性質(zhì)，從而提高其分散性和穩(wěn)定性。

粉體的團聚現(xiàn)象

根據(jù)組成不同，分散劑可分為無機分散劑、有機分散劑、高分子分散劑（超分散劑）以及復合分散劑等，其中高分子分散劑與傳統(tǒng)的無機和小分子有機分散劑等相比，具有分子結(jié)構(gòu)和相對分子質(zhì)量可調(diào)，能夠快速充分地潤濕顆粒的優(yōu)勢，因此分散效果也更好，在分散劑領域得到了廣泛的關(guān)注。

高分子分散劑是一類針對性很強的分散劑，其分子結(jié)構(gòu)分為錨固基團和溶劑化聚合鏈兩部分。錨固基團主要是通過離子鍵、共價鍵、氫鍵及范德華力等相互作用緊緊地吸附在固體顆粒表面，防止超分散劑脫附。常見的錨固基團有-COOH、-COO^-、-NR₂、-NR₃^-、-SO₃H、多元醇及聚醚等，在選擇時應能與分散顆粒表面性質(zhì)相匹配。而溶劑化聚合鏈包括聚酯、聚醚、聚烯烴及聚丙烯酸酯等，則是在分散介質(zhì)中伸展，使固體顆粒表面形成足夠的空間位阻，從而達到分散的目的。一般來說，溶劑化聚合鏈除了要與溶劑有較好的相容性，其長短也是影響超分散劑分散性能的一個重要因素，聚合鏈長度過短，不能產(chǎn)生足夠的空間位阻，但當過長時，由于對介質(zhì)親和力過高，不僅會導致超分散劑從粒子表面解吸，而且還會引起在粒子表面過長的鏈發(fā)生反折疊現(xiàn)象，導致粒子的再聚集或產(chǎn)生絮凝現(xiàn)象。

高分子分散劑結(jié)構(gòu)及分散機理

因此高分子分散性作為一類針對性很強的分散劑，要想讓分散達到最佳的效果，就需要充分考慮顆粒表面性質(zhì)、與溶劑的相容性等關(guān)鍵因素，對高分子分散劑的結(jié)構(gòu)進行精心的分子設計。為了幫助分散劑開發(fā)人員更好地進行產(chǎn)品研發(fā)，讓下游客戶更好地應用選擇超分散劑產(chǎn)品，粉體圈特別邀請江蘇擎宇化工科技有限公司的秦敦忠博士，在6月11-13日于廣州舉辦的“中國粉體工業(yè)百人論壇”上分享報告《面向多應用場景的粉體表面修飾策略與實踐》，屆時他將以農(nóng)藥制劑、磷酸鐵鋰顆粒正極材料、阻燃氨綸材料制備為例，從構(gòu)效關(guān)系角度，分享如何設計高分子分散劑結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)顆粒界面調(diào)控和粒徑優(yōu)化，并指出了高分子分散劑的發(fā)展方向。

報告人介紹

秦敦忠，化學工程博士，研究員級高級工程師，江蘇擎宇化工科技有限公司創(chuàng)始人之一；主要研究方向為基于界面調(diào)控和粒徑優(yōu)化的分散穩(wěn)定技術(shù)，特別是面向農(nóng)藥顆粒分散的表界面研究，及其功能性高分子分散劑結(jié)構(gòu)設計、合成和應用技術(shù)。主持十四五國家科技重點研發(fā)項目子項目，入選江蘇省第五批“333”高層次人才培養(yǎng)項目；江蘇省產(chǎn)業(yè)教授，南京林業(yè)大學碩士生導師，有效發(fā)明專利近20件。

粉體工業(yè)百人論壇