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。
一、防沉劑核心類型與成分特征
類型 代表物質 作用機理 關鍵分析指標
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(xié)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
二、關鍵分析目標與對應方法
1. 無機類(以氣相SiO₂為例)
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SiO₂銳峰)。
表面特性:
BET法:比表面積(]200 m2/g高效防沉)。
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)。
2. 有機蠟類(以聚酰胺蠟為例)
化學結構:
DSC:熔融峰溫度(80-140℃)反映結晶性能,峰寬關聯(lián)分子量分布。
1H NMR:δ 2.2 ppm(-CONH-)、δ 3.4 ppm(-CH₂NHCO-)定量酰胺鍵密度。
晶體形態(tài):
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)。
3. 聚合物類(以氫化蓖麻油衍生物為例)
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(huán)面積(Thixotropic Loop)和靜態(tài)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。
三、分析流程設計
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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,再針對防沉組分重點突破。
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(yōu)化體系穩(wěn)定性。
咨詢:中科任工13540018360(可加微)