防沉剂(抗沉降剂)是防止涂料、油墨、胶粘剂等体系中固体颗粒(如颜料、填料)沉降分层的功能性助剂。
其成分分析需结合作用机理(触变性、网络结构、空间位阻)和化学类别针对性设计方案。
一、防沉剂核心类型与成分特征
类型 代表物质 作用机理 关键分析指标
无机类 气相二氧化硅、膨润土、有机改性水合硅酸镁 形成三维氢键网络 比表面积、表面羟基密度、活化度
有机蜡类 聚乙烯蜡、聚酰胺蜡、费托蜡 低温结晶形成网状结构 熔点、结晶度、分子量分布
聚合物类 氢化蓖麻油衍生物、脲醛树脂 溶剂诱导凝胶化 取代度、溶剂相容性、凝胶温度
协同型 有机膨润土+极性活化剂(如甲醇) 离子交换形成卡屋结构 季铵盐改性率、极性剂残留量
二、关键分析目标与对应方法
1. 无机类(以气相SiO₂为例)
成分定性:
FTIR:检测1100 cm⁻1(Si-O-Si)、3450 cm⁻1(表面Si-OH)及1630 cm⁻1(吸附水)。
XRD:确认无定形结构(宽衍射峰 vs. 晶体SiO₂锐峰)。
表面特性:
BET法:比表面积(]200 m2/g高效防沉)。
TGA:失重台阶分析表面羟基密度(105℃失水)及有机改性层(200-600℃分解)。
分散性:
激光粒度仪:检测原生聚集体尺寸(理想值:1-10 μm)。
2. 有机蜡类(以聚酰胺蜡为例)
化学结构:
DSC:熔融峰温度(80-140℃)反映结晶性能,峰宽关联分子量分布。
1H NMR:δ 2.2 ppm(-CONH-)、δ 3.4 ppm(-CH₂NHCO-)定量酰胺键密度。
晶体形态:
偏光显微镜:观察凝胶网络结构(典型”针状结晶”)。
XRD:测定结晶度(]40利于防沉)。
分子量:
GPC(邻二氯苯溶剂,150℃):分析Mn(通常2000-8000 Da)。
3. 聚合物类(以氢化蓖麻油衍生物为例)
取代基分析:
皂化值滴定:计算脂肪酸链长度。
GC-MS:甲酯化后分析脂肪酸组成(12-羟基硬脂酸占比]85)。
凝胶性能:
流变学:测量触变环面积(Thixotropic Loop)和静态屈服值。
溶剂相容性:
浊点法:测定在二/溶剂汽油中的析出温度。
三、分析流程设计
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提示:若样品来自未知配方,建议结合热裂解-GC/MS 进行全成分筛查,再针对防沉组分重点突破。
实际应用中需同步分析防沉剂与基料/颜料的相互作用,以全面优化体系稳定性。
咨询:中科任工13540018360(可加微)