背景及概述^[1][2]

促使物料顆粒均勻分散于介質(zhì)中，形成穩(wěn)定懸浮體的藥劑。分散劑一般分為無機(jī)分散劑和有機(jī)分散劑兩大類。常用的無機(jī)分散劑有硅酸鹽類(例如水玻璃)和堿金屬磷酸鹽類(例如三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和焦磷酸鈉等)。有機(jī)分散劑包括三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺、古爾膠、脂肪酸聚乙二醇酯和聚醚，以及有機(jī)硅酮和硅油等。

在選礦工藝中，分散劑是與捕收劑、起泡劑或者選擇性絮凝劑相匹配使用的一類調(diào)整劑。通過分散劑使捕收劑或絮凝劑更好地與不同礦物相互作用，達(dá)到分選的目的。一般用來分散礦泥，使欲選礦物與脈石有效地分離。例如在精選高嶺土?xí)r，為了剔除石英和鐵、鈦等一類染色的雜質(zhì)礦物，加入分散劑六偏磷酸鈉等，可使高嶺土呈高度懸浮的穩(wěn)定狀態(tài)，然后添加選擇性絮凝劑，使其中的一種礦物(高嶺土或雜質(zhì)礦)形成絮團(tuán)沉降，另一種依然充分分散，從而實(shí)現(xiàn)分選、并提高高嶺土精礦的品位和自然白度。

在硫化礦浮選工藝中，采用適量的水玻璃等作分散劑，分散脈石細(xì)泥，使硫化礦與藥劑更好地作用，從礦漿中浮出，提高精礦的品位。分散劑的用量要適度。分散劑過量會造成欲選礦物的損失，或者不起分散作用，而起抑制作用等。分散劑除用于選礦工業(yè)外，在輕工、食品、化工等行業(yè)中也有廣泛的用途。

作用機(jī)制 ^[2-3]

分散劑作用機(jī)理可概括為空間位阻作用及靜電穩(wěn)定作用，分散劑在分子結(jié)構(gòu)上有一很大的特點(diǎn)，即“兩親性” ，親水親油性。傳統(tǒng)分散劑的親油基團(tuán)一般為烴鏈結(jié)構(gòu)，并且主要是烷烴鏈.而超分散劑的分子結(jié)構(gòu)則包括錨固基團(tuán)和溶劑化鏈兩部分。分散劑有兩種作用機(jī)制：①液態(tài)非水溶性原藥由于表面張力過大而難以分散，如油類、極性很弱的有機(jī)溶劑類，在水中形成油/水界面，界面張力很大，因此油/水分為兩層。在強(qiáng)烈的機(jī)械攪拌下雖然能把油分散成油珠，但停止攪拌后，在界面張力作用下又迅速分層。

硫磺在114℃熔融后成為液態(tài)，由于同樣原因，也不能與水相混。但是如果在油/水體系中加入一種表面活性物質(zhì)，用機(jī)械力量把油分散，此時(shí)在油珠表面上立即形成表面活性物質(zhì)的單分子層，把油珠包圍起來使油珠之間不能凝并，因而生成的油珠得以穩(wěn)定地分散在水相中。

在懸浮液中加入分散劑，可降低固、液之間的界面張力，有效潤濕顆粒.以水性分散介質(zhì)為例，分散劑親油性基團(tuán)吸附于固體粒子表面，親水基團(tuán)為水介質(zhì)溶劑化，并擴(kuò)展到水相介質(zhì)中，由此圍繞粒子形成一個(gè)帶電荷的保護(hù)屏障，雙層包圍粒子，粒子之間產(chǎn)生靜電斥力，使分散體穩(wěn)定(如圖a)；對于親的非離子分散劑可以通過長的高分子鏈形成的水化膜來阻止固體粒子的絮凝而使其分散穩(wěn)定(如圖b)。

②固體粉粒與水介質(zhì)之間也存在水/固界面張力，同時(shí)固體粉粒表面吸附的空氣膜也妨礙與水親和，而有利于粉粒絮結(jié)。表面活性物質(zhì)同樣能驅(qū)除粉粒表面的空氣膜，并降低水/固界面張力，因此使粉粒容易分散。

超分散劑的作用機(jī)理可分為錨固機(jī)理和穩(wěn)定機(jī)理。其錨固基團(tuán)通過離子鍵、氫鍵以及范德華力等相互作用緊緊地吸附于固體顆粒表面；其溶劑化鏈與分散介質(zhì)具有良好的相溶性，在分散介質(zhì)中采取比較伸展的構(gòu)象.當(dāng)吸附有超分散劑的顆粒相互靠近時(shí)，由于溶劑化鏈的空間障礙而使顆粒相互彈開，從而實(shí)現(xiàn)顆粒在介質(zhì)中的穩(wěn)定分散。

種類 ^[3-4]

分散劑可分為：天然高分子化合物，如明膠、果膠、淀粉、阿拉伯膠、甲基纖維素、羧甲基纖維素等；合成高分子，如聚乙烯醇、乙烯醇共聚物、苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物、乙酸乙烯-順丁烯二酸酐共聚物、聚丙烯酸及其鹽類、聚乙烯吡咯烷酮、磺化聚苯乙烯等； 難溶性鹽類，如硫酸銅、硫酸鈣、碳酸鋇、碳酸鎂、磷酸鈣等； 無機(jī)高分子及金屬氧化物，如滑石粉、膨潤土、高嶺土、礬土、硅藻土、石灰石等。

分散劑種類繁多，根據(jù)分散介質(zhì)的不同，我們可將分散劑分為水介質(zhì)中使用的分散劑和非水介質(zhì)中使用的分散劑，而前者又包括陰離子型、非離子型等類型.在分散劑中有一類高分子分散劑，稱之為超分散劑，它最早是為解決顏料粒子在有機(jī)介質(zhì)中的分散問題而研究開發(fā)的。

應(yīng)用^[5]

1）在染色過程中采用染料分散劑，可防止醋酸纖維素用的分散染料在染色時(shí)析出沉淀。還可用作甕染料染色纖維素纖維時(shí)的勻染劑。也用于聚酯纖維的染色。

2）在農(nóng)藥方面常用作水劑及顆粒劑的分散劑。水劑所用的分散劑可為烷基萘磺酸 鹽、烷基苯磺酸鹽、環(huán)氧乙烷烷基苯基醚；粒劑所用分散劑可為烷基苯磺酸鹽、聚碳酸酯、二辛基磺基水楊酸鹽等。

3）在食品方面為使果汁不發(fā)生凝聚和沉淀，為使色素和其他添加劑在食物中分散更 均勻，也采用分散劑，如聚乙二醇、微晶纖維素及聚山梨酸酯等。

4）涂料、油墨工業(yè)中所用的水系分散劑，如聚丙烯酸鹽、馬來酸鈉與烯烴共聚物、聚環(huán)氧乙烷基或芳基醚等以及非水系分散劑，如山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚環(huán)氧乙烷烷基胺、烷基二胺等。

5）除上述外，在化妝品、土木建筑和環(huán)境保等領(lǐng)域中，分散劑也有重要用途。近年來，利用高分子化合物作為內(nèi)燃機(jī)和潤滑油中生成的泥漿的分散劑，以及用作煤炭-重油混合燃料的分散劑均受到重視。有些分散劑也用作天然橡膠和合成橡膠膠乳的分散劑。例如分散劑Darvon NO.1(由烷基萘磺酸鈉生成)、分散劑Dispersiol LR(由二磺酸鈉制成)、分散劑Tamol 731 (一種羧基化高分子電解質(zhì)鈉鹽)等。

主要參考資料

[1] 中國冶金百科全書·選礦

[2] 農(nóng)業(yè)百科全書·農(nóng)藥卷

[3] 分散劑及其在陶瓷制備中的應(yīng)用

[4] 中國成人教育百科全書·化學(xué)·化工

[5] 實(shí)用精細(xì)化工辭典