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1、第?卷第?期? ?年?月齐齐 哈尔轻工学院学报? ? ? ? ? ?。?表面活性剂用作磁粉分散剂的研究王平黄毓礼牛爱洁白淑英?北京化工学 院?从实验 及原理上说明了卵磷脂是优良的磁扮分散剂。提出 了实验上确定卵磷 脂最佳 用量的方法。关健词印磷脂分散剂磁带表面 活性剂?前言磁粉?本文 中使用的是 针状丫一?是一种磁记录介质。例如,磁带就是将磁粉均匀分散在粘合剂溶液中,涂布在聚酷带基上,经干燥等工序 而制成的。使用的溶剂多为混合有机溶剂,如甲苯、丁酮等。使磁粉在粘合剂溶液中均 匀分散是制造磁带的关键技术问题之一。影响磁粉在介质中分散性 的因素很多,分散剂的影 响是其中最重要的因素。在水性介质 中
2、,表面活性剂做为粉体分散剂使用是极为普通 的。在这个方面 的应用技术与理 论都是较 成熟 的。然而,在有机溶剂介质 中,表面活性剂做为粉体分散剂使用还缺乏 明确的 原则。本文选择了几种表面 活性剂,研究 它们对磁 粉在甲苯一一丁酮 中分散性的 影响。目的是选择优良的磁粉分散 剂种类及最佳用 量,并从中探讨分散剂 的分散原理。?实验部分?、 分散介质 表 面张 力的测 定一般所 谓 的表面 活性剂都是指对水而言的,即它们在很低的 浓度下 就能显著降低水的表面张力。本文 使用 的也是这些通常的表面 活性剂。它们在一般有机介质 中往往不具有表面 活性。为了观察实际 影响,进行此项测 定。在甲苯一一丁
3、酮 混合溶剂中,加入 不同的表面活性剂,浓度为?,?,甲苯?丁酮为名,?。第?期表面活性剂用作磁粉分散剂的研完用环法?理? ? 一? ?型 界面张力仪?测定表面 活 性剂溶液及混合溶剂 的表面 张力?。凡?、瓦?、酝?加入的表面活性剂分别是卵磷脂、丁二酸二异醋磺酸钠,异辛苯 酚聚氧乙烯磺酸二乙氧基按,限?为对照样,不加入表面活性剂。?磁粉分散体的制备在上述四种分 散介质? ? ?中加入丫一? ? ?,在球磨机上球磨?小 时。制备成均匀分散体后,立即进行分散性测定。在确 定分 散剂最 佳用量实验中,分散体制备采用 相同 的球磨法。?分散性的检验?沉降实验初始沉降速率的 测定,将经球磨的均匀分散体
4、立 即放入内径为? ? ?的沉降管中,随?一?下 沉,沉积物与上层清液逐渐分开。把沉降?小时的液面 下降高度与总高度的 比值定为初始沉降速率。磁粉堆积体积百分数测定?将沉降管静置 于无振动处,当沉降物界面不再变化时,记录沉积物界 面高度。计算沉积物界面高度占分散体上层清液面 起的 总高度的百分数,称为 磁粉堆积体积百 分数。在比较不同表面活性剂对分散性的影响时,磁粉、溶剂及活性剂用量相 同,因此,磁 粉堆 积体积百分 数代 表 了丫一?絮凝 颗粒的 大小。堆积体积百分数越大,颗粒越大。?磁带矩形 比测定磁带矩形比是磁带磁性能指标之一。磁粉在粘合剂溶液中分散性越 好,磁带矩形比越高。矩形比测定仪
5、器为?一?型铁磁 仪。将经表面活性剂分散的磁粉与粘合剂溶液混合,球磨? ? 小 时后,在? ?高斯的磁踢中使磁粉悬浮体涂布定向,制成磁带样品。?结果与讨论?三 种表面活性荆分 散作用的 比较?沉降实验结果?表?磁粉分散体沉降实验数据编号? ?一? 一? ?一?一?一?一?一 磁粉堆积体积百分 数?,“?初始沉降速率?齐齐哈尔轻工学院学报?年?沉降法用于判 断磁粉或其它粉体适用性的讨论由实验结果看到,磁粉堆积体积百分数以饨?样品最小,次序为恤?酝?阮?凡?即,? ?分散效果最好,? ?次 之,阮?与不加活性剂的样品相 比,形成更大而硫松的絮凝颖粒。电子显微镜照片 与此结果一致?。初始沉降速率为?
6、 ? ?凡?、?阮?,与电子显微镜照片结果不一致。因此,初始沉降速率在此情况下,不能 用于判定分散度的大小,下面说明其 原 因。用沉降速率来 判定 颗 粒度的依据是?。公式?一? 勺式 中,?一一沉降速率?、?一一分别为颗粒和介质 的密 度?一一颗粒半径?一一重力加速度多刀一一介质的枯度。因此,用 沉降速率?来判断颗粒度的条件是 分散介质的枯度和密度相 同,粒子 的密度也要相 同。此外,公式本身 成立 的条件还要求悬浮体是极稀 的,即粒子之间示相 互作用。经不同表面活性剂处理的磁粉形成密度不 同 的絮凝体,使?成为不等量,从 而?的大小不能与?相关联,即不能用沉降速率判定 颗粒度。这一问题,至
7、今仍在一些论 文中被忽视,使结论产生 偏差? ? 。?卵磷脂是 较好的磁粉分散剂综合上 述实验结果与讨论,说明在三种表面 活性剂中,卵磷脂是磁粉的优 良分散剂。?优 良分散 荆卯确脂分散机理 的探讨分散介质表面张力测定结果表明?表?,三种活性剂的加入对甲苯一丁酮溶剂的表面张力影响甚小。实验也证明?“?活性剂对磁粉分散性产生影响的原 因在于 它们在固一液界面 的吸 附。在非水介质 中,活 性剂吸附于 固一一液界面从而对固体粒子 分散性产生影响,这 一现 象可以用空间稳定理 论?“一 来解释。该理论认为,吸 附在 固体粒子表面 的表?分散介质 的表面 张力 ? ?编号?丫? ?。?。?。?分子形成
8、一 定厚度的吸附层时,才能产 生足够的排斥能,克服粒子间引力。当具有足够厚度吸附层 的粒子接近时,由于碰撞 会 产生两种效应?由于吸附层 重合引起的局部渗透第?期表面活性剂用作磁 粉分散剂的研完压,即渗透压效应,其排斥位能为州?由于吸附层 分子压缩变形产生的构型嫡损失,即体积限制效应,其排斥位能为口。若两粒子间吸引能为口,则 两粒子接近后引起的总 自由啥变化为?丁二?、,?若?则两粒子相排斥?反之则粒子絮凝。显 然,吸附层稳定而粗密,将会产生较大 的?及,粒子分散性越好。三种活性剂相比较,卵磷 脂 的结构?最 易形 成稳定而触密的吸 附层?一? ? ? ? ? ? ? ? ? ?一? ?互一?
9、一?一?一?卵磷脂是个丙三醇醋,其中两个脂肪酸酷,一个磷酸醋,具有胆减基。实验证明“?,磷酸胆碱基与脂肪酸基在相反的方向上。因此,极性的磷酸胆碱基与磁粉形成牢固的结合,并有较大 的复盖面积?两个脂肪酸醋基形成较撇密的吸附层“尾”。这种理 想的结构,另外两种活性剂 是不 具备的。这就是卵磷脂具有优良的分散作用的原因。?。?卯砚脂?佳用? 的选择由上述分散机理可以推测,当卵磷脂在磁粉表面吸附量 达到饱和时,形成的吸 附层最为触密,分散应达到最佳状态。实验结果也确实如此。表?给出了磁粉堆积体积百分数及磁带矩形比随卵磷脂用量的变化。图?给出磁粉堆积体积百分数随卵磷脂用量变化曲线。磁粉堆积体积百分数趋于
10、恒定时 的卵磷脂用 量? ?。?。?磁粉?可使矩形比达最佳值,此时卵磷脂用量,?即? 磁粉?为最佳用量。?。 ?乙图?齐 齐哈尔 轻 工学院学报? ?年表?卵磷脂用量对分散性的影响?卵磷脂用量?、? ?粉? ?尸?滋粉堆 积体积百分数?磁带矩形 比? ? 。? ?。?。?。?。? ? 。? ?。? ?。?义磁粉用量?,溶剂? ?今考文献?,? ? ? ? ?,? ? ?一? ?,? ? ? ?王平等?应用科学学报,? ? ?,? ? ?。?丁? !# ?%, 1971,(1):6 5He s s elinkF. Tli.,Vri,.A.,Ovor boe k.J. Th.G.1971, 14,
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