摘 要

触变性是陶瓷泥浆的重要性质，泥浆的性能往往会影响陶瓷产品的质量及生产效率。现在有一种触变性好的粘土在开采时与其他粘土混在一起，称其为粘土A，粘土A的触变性不好，使用传统解胶剂三聚磷酸钠难以解胶，所以需要研制一种解胶剂。

论文主要研究了不同解胶剂对粘土A的解胶效果并研制出适合的解胶剂。通过控制变量找到合适的原料用量控制合成的聚丙烯酸钠的分子量。

研究结果表明：聚丙烯酸钠拥有优异的解胶性能，能够在同样的含水量下，比三聚磷酸钠提高更多的流动性，并且将三聚磷酸钠与偏硅酸钠、腐植酸钠复合使用时，不仅降低了价格，还能保持良好的解胶性能。

本文的特色：用好测量的流速代替不好测量的黏度，运用控制变量得到需要的实验结果。

关键词：陶瓷泥浆；触变性；解胶剂

Abstract

Thixotropy is an important property of the ceramic mud, mud property tends to affect the quality of ceramic products and production efficiency. There is a good thixotropic clay in mining and other clay mixed with clay, called A, thixotropic clay A is not good, glue solution of sodium tripolyphosphate to solution the use of traditional glue, so we need to develop a kind of gelling agent.

In this paper, the gelation effect of different solutions on clay A was studied, and the suitable gel was developed. The optimum amount of raw material was obtained by controlling the variables to control the molecular weight of the synthesized polyacrylic acid sodium.

The results showed that sodium polyacrylate adhesive has excellent properties of solutions, in the same water content, improve the liquidity of more than the sodium tripolyphosphate and sodium tripolyphosphate and sodium metasilicate, sodium humate compound use, not only reduces the price, but also maintain good peptization performance.

The characteristic of this paper is that the measured flow velocity is used to replace the viscosity which is not measured, and the control variable is used to obtain the experimental results.

Keywords: ceramic slurry; thixotropy; gelling agent

目 录

第1章 绪论 1

1.1 泥浆的触变性 1

1.2 触变性产生的原因 2

1.2.1 粘土矿物的微观结构特点 3

1.2.2 泥浆触变性的产生 3

1.3 触变性的影响因素 4

1.3.1 分散相的影响 4

1.3.2 外加电解质的影响 4

1.3.3　pH值的影响 5

1.3.4　外加聚合物的影响 5

1.3.5　体系所受切力和切速的影响 5

1.4 解胶剂 5

1.5 解胶剂作用机理 6

第2章 实验原料及步骤 9

2.1 仪器及原料 9

2.2 实验步骤 9

第3章 结果与讨论 11

3.1 原料浓度对分子量的影响 11

3.2 解胶剂的性能分析 11

3.3 未知成分解胶剂的成分分析 14

第4章 结论与展望 16

参考文献 17

致谢 19

第1章 绪论

1.1 泥浆的触变性

陶瓷工艺过程之中，泥浆的特性往往会影响产物的好坏及工艺速率。陶瓷料浆是一种胶体微粒与非胶体微粒组成的扩散系统，这个系统是以水为分散媒介的，在系统中坯料与水彼此之间相互作用。泥浆往往具有触变性。触变性是指某些液体的粘度在固定外加力的剪切作用下，随着剪切时间的增加而降低，当去除掉外加剪切力后黏度回升的“一触即变”的性质。流动物体的触变状况就是指它的处在稠化凝固状况和自由流动状况之中的一种状况，这是一种泥浆静止不动时好像凝聚体，经过外加力干扰后，将会重新得到流动性的特性。

触变性属于流变学里面的一种表象，它象征了凝聚胶体与溶胶之间的逆转经历，或者说它拥有可以以显著的速度回复到初始的稠度或黏度的属性。对于陶瓷泥浆来说，它是一个重要属性。这样作用能够不停地重复，并且泥浆从流动态向胶凝态的转变是一个慢速转变过程^[1]。触变性这种性质也被叫做摇变，这是凝聚胶体受到震荡、压力等力的作用下引起的可以逆转的属性。国外的专家WoE沃罗尔说:“这是一种可逆的性质，拥有时间依赖性的它表明了物质与时间的作用关系，以触变性为这种性质命名^[2]”。

一开始有人研究提出，当水合氧化铁凝聚胶体被外加力剪切作用时，整个系统的黏度随时间降低，静置后黏度又回复到原来状态，再对体系施加外加力剪切后系统的黏度会再次降低。这种属性被称为正触变性。当触变性这个观点被正式宣布后，在1935年时有人发觉了稀的悬浮液的触变性，并发布论文来阐述这个特性，论文提到这种现象依靠于颗粒彼此之间作用的均衡；在1948年人们将软土触变性界定为“因为重新塑造时的变动激发的一种属性，在这个过程之后是恢复成初始状况并拥有时刻依靠性 ”；L．B和J．G在1950年左右证明时刻依赖性会引起刚度变大，但是最后的刚度并不会有一点点的增长；在同一时间P．G．H．Boswell向很多的沉淀聚集物做研究时察觉到，除了洁净的沙，其余的原料也表现了这种特性；在1956年探索聚异丁烯四氢萘溶液的研究中察觉到在外加作用力的剪切作用下，统系的黏度会提高，静止放置后又会回复成原来的状态，这种现象与水合氧化铁凝固体胶的特性是相反的，于是称之为负触变现象；在1960年JamesK．Mitchell在做研究时提出，几乎全部高岭土的土样都会随着时刻的增长，硬化强度显著提高，这证明高岭土某性质与时间相关^[3-5]。

同一时间，外国某高校也将高岭土样品开始了实验，实验时察觉到加入分散剂来降低凝固性的样品一样会表现显著触变性质。在七十年代非洲某部分蒙脱土具有的在外力剪切作用下增加黏度的特性被指出后，后来钠土也被指出也会表现出相同特性；随后出现了许多报道，这些报道表明许多高分子溶液都拥有这种特性。当侯万国等人^[6]在研制镁铝型混合金属氢氧化物－蒙脱土悬浮体时发觉，被外加作用力剪切作用时系统可能出现出正触变性和负触变性，前后呈现的这两种触变性就是复合触变性；随后，人们又先后发现在Mg－Fe－MMH－钠质蒙脱土系统和Mg－AL－MMH－高岭土系统中也具有着复合触变现象^[7-8]。当前，人们正在致力于研究触变性的本构方程、影响要素、模型及机制，以此建立完整的触变理论体系。刚芹果^[9]发表了三种触变性流动物体的本体构造模型，这些是无屈服应力模型，具有屈服应力模型和黏弹性模型，以更加具体地形容流动物体的运动方式；而Barnes H A^[10]在之前出现过的结论上总结了直接结构模型、唯象模型和间接结构模型这三种触变模型，为演算这个方面供给了解答方式，但是该方式仍然存在某种隐患，那就是模型的参数数量与精确度之间的矛盾；而刘科^[11]专门为这三种系统表明了改变触变性的几种要素，如分散相、酸碱性、外加电解质改变系统的正触变性，但是室温、溶液、外切力、外加聚合物的等要素影响系统的负触变性，除此之外胶体黏土的质量、酸碱性、剪切速度会使复合系统发生改变。在赵从华^[12]课题组发表的触变机制里，他们觉得乳胶漆里面的微粒会跟随外加力剪切的方向，流体会出现低黏度，在外力终止后，因氢键的存在及其组成网络构造，颗粒与聚合物使流体黏度增大。邹海魁^[13]等人则发现碳酸钙微粒在PVC系统中被四种力的作用而改变特性——胶体力、黏性力、布朗运动力和微粒之间的互相作用力。在总体的作用表现为吸引作用力时，微粒将会生成凝絮状物体，这会使得黏度变小；若是总体的作用表现为排斥作用力时系统会形成网状结构，黏度变高。这个结论普遍使用在各个与生活息息相关的方面。