为什么四氧化三铁的分散不能用六偏磷酸钠

   2025-06-16 0

四氧化三铁(Fe₃O₄)的分散过程中不推荐使用六偏磷酸钠,主要原因包括以下三点:

一、化学反应导致的失效

1. 浆料氧化变色问题
六偏磷酸钠在研磨或分散Fe₃O₄时会导致浆料变红,表明其诱导了Fe₃O₄Fe₂O₃(三氧化二铁)的氧化反应,破坏磁性氧化铁的结构稳定性。

2. 化学不相容性
六偏磷酸钠含有磷酸根(PO₄³⁻),可能与Fe²⁺/Fe³⁺形成络合物,干扰颗粒表面电荷平衡,加剧团聚而非分散。

二、分散机制不匹配

1. 无法克服磁性团聚
Fe₃O₄颗粒间存在强磁引力,六偏磷酸钠仅依赖静电斥力稳定(双电层机制),难以抵消磁引力作用,分散效率低下。

2. 缺乏空间位阻效应
相比聚合物类分散剂(如PEGPVP),六偏磷酸钠缺少长溶剂化链结构,无法通过空间位阻隔离颗粒。

 三、环境适应性限制

1. pH敏感性
六偏磷酸钠在碱性环境(pH≈10)分散效果较好,但Fe₃O₄在碱性条件下易加速氧化,形成Fe₂O₃羟基氧化物,加剧团聚39

2. 介质兼容性差
六偏磷酸钠为强亲水性分散剂,在有机溶剂体系中几乎不溶,难以满足非水基应用(如油性涂料、磁性流体)的需求。

四、替代方案建议

· 水基体系:优先选用羧基化修饰剂(如柠檬酸铵)聚合物包覆(如PEG-COOH,通过静电斥力+空间位阻协同防团聚。

· 华樾精细化工生产的5027W分散剂分子骨架由主链与侧链组成,主链有较多的活性基团,依靠这些活性基团,主链可以锚固在钛白粉或氧化铁颜料的颗粒基团上,侧链具有亲水性,可以伸展在液相中,从而在颗粒表面形成强大的立体吸附结构,产生空间位阻效应,侧链中含有醚键,与颜料中的水生成氢键,从而使分散剂达到充足的润湿分散及防沉效果。

试验报告(Test Report) 2023/06/30

试验目的:分散剂在四氧化三铁的测试、

1、粒径小于1微米。2、用六偏磷酸钠磨的浆变红了,不行。

四氧化三铁是一种无机物,化学式为Fe3O4,为具有磁性的黑色晶体,故又称为磁性氧化铁。不可将其看作"偏铁酸亚铁"[Fe(FeO2)2],也不可以看作氧化亚铁FeO)与氧化铁Fe2O3)组成的混合物,但可以近似地看作是氧化亚铁与氧化铁组成的化合物FeO·Fe2O3)。 此物质不溶于水、溶液及乙醇乙醚等有机溶剂。天然的四氧化三铁不溶于酸溶液,潮湿状态下在空气中容易氧化成氧化铁(Fe2O3)。通常用作颜料和抛光剂,也可用于制造录音磁带和电讯器材。

设计配方(Formula)

配方1

配方2

四氧化三铁:50%(客户提供)

四氧化三铁:50%客户提供

六偏磷酸钠4%

分散剂5027W4%(华樾)


润湿剂10401(华樾)

水:46%

多功能95B0.5(华樾)


增稠剂LB5(华樾)


增稠剂120.2


水:39.3%

设计工艺(Processing):

0.3-0.5锆珠,研磨5小时

物理结果(Result)


配方1

配方2

PH



粘度Viscosity



储存稳定性Storage Stability(557 days


7PASS

 结果:分散剂5027W与悬浮剂LB的配合使用,四氧化三铁分散液贮存稳定性好。


核心提示:四氧化三铁(Fe₃O₄)的分散过程中‌不推荐使用六偏磷酸钠‌,主要原因包括以下三点:一、化学反应导致的失效1.‌浆料氧化变色
 
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