分散劑是一種在分子內(nèi)同時(shí)具有親油性和親水性兩種相反性質(zhì)的界面活性劑，可以增加油性以及水性組分在同一體系中的相容性。分散劑在電子陶瓷如氧化鋁、壓電陶瓷、燃料電池材料電解質(zhì)、氮化鋁基片、氮化硅基片、LTCC、HTCC、MLCC、氮氧傳感器芯片等材料的濕法和干法成形中起到潤(rùn)濕、分散作用，只有粉料顆粒表面包括合適厚度的分散劑時(shí)，才能夠解決漿料在儲(chǔ)存、使用過(guò)程中的團(tuán)聚問(wèn)題，燒結(jié)后達(dá)到晶粒細(xì)小的目的。可以說(shuō)分散劑是制備高性能陶瓷的必要條件。

在制備電子陶瓷漿料的歷史進(jìn)程中，最初使用的是易獲得的天然油脂類分散劑，到后面改進(jìn)合成了專用分散劑，不僅分散效率高，而且用量少。下面給大家介紹電子陶瓷用分散劑的分散機(jī)理及常用分散劑的性能結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

一、電子陶瓷用分散劑分散機(jī)理

表面活性劑溶于水時(shí)，能離解成離子的稱作離子型表面活性劑；不能離解成離子的稱作非離子表面活性劑。而離子型表面活性劑按其在水中生成的表面活性離子的種類，又可分為陰離子型表面活性劑、陽(yáng)離子型表面活性劑、兩性表面活性劑等。在電子陶瓷漿料中常用的水基分散劑是陰離子表面活性劑；在有機(jī)溶劑體系中常用的分散劑是非離子表面活性劑。

1、在水溶劑中用的陰離子表面活性劑

粉料顆粒通過(guò)靜電斥力保持漿料體系穩(wěn)定。靜電穩(wěn)定理論，即DLVO理論，適用于高極性溶劑（通常為水）制備的漿料體系中。該理論認(rèn)為固體顆粒表面吸附一層帶電荷的高聚物分子層，帶電的高分子層既通過(guò)自身的電荷排斥周圍粒子，又通過(guò)位阻效應(yīng)阻止顆粒由于布朗運(yùn)動(dòng)引起的碰撞，產(chǎn)生復(fù)合穩(wěn)定效應(yīng)。顆粒之間距離較大時(shí)，雙電層產(chǎn)生斥力，以靜電穩(wěn)定機(jī)制為主；距離較小時(shí)，空間位阻阻礙粒子運(yùn)動(dòng)靠近，以空間穩(wěn)定機(jī)制為主。該理論適合以水為溶劑的電子陶瓷料漿的分散穩(wěn)定。

2、空間位阻理論

膠體體系中加入高分子聚合物能顯著提高懸浮體穩(wěn)定性，該現(xiàn)象無(wú)法由DLVO理論解釋。因?yàn)樵擉w系不存在電解質(zhì)，且體系為非極性溶劑，不存在由表面電荷引起的靜電斥力。因而提出了空間位阻穩(wěn)定理論，該理論認(rèn)為聚合物的錨固集團(tuán)吸附在顆粒表面，其溶劑化鏈在介質(zhì)中充分?jǐn)U展，形成位阻吸附層。當(dāng)兩個(gè)有聚合物吸附層的顆粒彼此靠近時(shí)，在顆粒表面間的距離小于吸附層的厚度2倍時(shí)，兩個(gè)吸附層就相互作用。該理論適合有機(jī)溶劑為溶劑的穩(wěn)定分散體系。

空間位阻效應(yīng)（來(lái)源：秒懂百科-愛(ài)芝士生產(chǎn)者聯(lián)盟）

二、電子陶瓷中常用分散劑

1、水基體系用分散劑

（1）聚丙烯酸銨陰離子分散劑

在水基體系中，聚丙烯酸銨分散劑廣泛最常用于電子陶瓷料漿的潤(rùn)濕分散，如干壓成形用的氧化鋁陶瓷造粒粉，水基凝膠成形氧化鋁陶瓷基板，干壓成形氧化鋅壓敏電阻用造料粉以及壓電陶瓷干壓成形造粒粉等。其具有用量少，分散效果好的特點(diǎn)，作用機(jī)理是靜電位阻效應(yīng)。

該系列分散劑包括聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉以及聚丙烯酸銨分散劑，分別含有潤(rùn)濕性良好的羧酸基、鈉離子、銨基，可以很好的潤(rùn)濕陶瓷粉料顆粒，通過(guò)靜電斥力及空間位阻兩種效應(yīng)保持粉料顆粒分散穩(wěn)定。由于聚丙烯酸銨呈弱堿性，對(duì)材料絕緣性能沒(méi)有影響，所以廣泛用于水性電子陶瓷漿料潤(rùn)濕分散。

聚丙烯酸銨分散劑（來(lái)源：白醫(yī)藥化工）

（2）聚丙烯酰胺分散劑

聚丙烯酰胺(PAM)的分子鏈中含有羧基,有降低表面張力的作用，有利于纖維、填料等在水中的分散。PAM加入到漿料后，可使纖維、埴料表面形成雙分子結(jié)構(gòu)，由于PAM與水有較強(qiáng)親和力，可增加固體粒子被水潤(rùn)濕的程度，而后因靜電斥力而遠(yuǎn)離，達(dá)到良好的分散效果。如對(duì)于使用水性粘結(jié)劑的鋰離子電池正極材料LiFePO₄,以PAM為分散劑,可改善電極表面的均勻性,防止顆粒團(tuán)聚,漿料的分散效果較好,并且在靜置后基本上不發(fā)生團(tuán)聚。

聚丙烯酰胺分散劑（來(lái)源：河南水方程）

2、有機(jī)體系用分散劑

在有機(jī)體系陶瓷漿料中，常采用非離子表面活性劑，通過(guò)吸附不飽和高分子有機(jī)物來(lái)達(dá)到穩(wěn)定分散，分散機(jī)理是空間位阻效應(yīng)。油脂類物質(zhì)是傳統(tǒng)電子印刷漿料最常用的分散劑，這類物質(zhì)含有不飽和脂肪酸，容易吸附在顆粒表面，可達(dá)到穩(wěn)定分散目的。常用分散劑如下：

（1）卵磷脂

可分為大豆卵磷脂和蛋黃卵磷脂。由于磷脂酰膽堿PC（卵磷脂）是分散劑的有效成分，而蛋黃卵磷脂經(jīng)多次提純后卵磷脂含量更高，可達(dá)95%以上，故常用蛋黃卵磷脂作分散劑。有研究人員在制備無(wú)機(jī)陶瓷孔膜時(shí)，添加了卵磷脂分散劑，用很少量就可將漿料中的氧化鋁微粉良好分散，極大地減少粒子的聚積現(xiàn)象，可避免漿料中的氧化鋁微粒出現(xiàn)團(tuán)聚，制得的膜管的孔徑分布不均勻等問(wèn)題。

蛋黃卵磷脂，磷脂酰膽堿PC98%（來(lái)源：拉那白化工）

（2）司班-85（Span-85)

Span-85是一種非離子型表面活性劑，能分散于熱水，溶于熱油和一般有機(jī)溶劑。其分子中含有的不飽和羥基可以吸附在顆粒表面，使其成為優(yōu)良分散劑，可用于分離分析含氧化合物。

司班-85

（3）NP-10（壬基酚聚氧乙烯醚）

NP-10分子里含有的羥基和胺基使NP-10與顆粒表面具有良好潤(rùn)濕性，不飽和雙鍵基使NP-10與顆粒表面牢固吸附在一起，使其成為一種廣泛使用的分散劑，可改善漿料的親水性,其分子吸附于漿料表面時(shí)可形成較厚的吸附膜,可產(chǎn)生較大的空間位阻效應(yīng),使得漿體穩(wěn)定性較好。

NP-10（來(lái)源：濟(jì)南耀達(dá)化工）

總結(jié)：

從以上電子陶瓷常用分散劑，可以總結(jié)出如下特點(diǎn)：為了達(dá)到穩(wěn)定分散的目的，要求分散劑的分子量要合適；由于傳統(tǒng)油脂類分散劑無(wú)效分散成分高，用量較大，可以向用量少，分散效率高的高效專用分散劑發(fā)展。

DCS308分散劑（來(lái)源：好電科技）

目前，在電子陶瓷中可選擇的分散劑種類很多，但現(xiàn)比較廣泛使用的分散劑為水基體系用分散劑，特別是在鋰離子電池正負(fù)極材料的制備中，可改善電極表面的均勻性,防止顆粒團(tuán)聚等,使制備出的產(chǎn)品性能更優(yōu)異，如在正極漿料的制備過(guò)程加入一定量的分散劑DCS308,可以改善導(dǎo)電劑顆粒在極片中的分布狀態(tài)，使導(dǎo)電劑顆粒分散得更均勻。因此，我們可以根據(jù)各類電子陶瓷特點(diǎn)選擇合適的分散劑，同時(shí)，根據(jù)現(xiàn)有分散劑性能結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以選擇新型分散劑來(lái)使用。

參考來(lái)源：

1、電子陶瓷用分散劑，王靖,李宏杰,冀亮君,王敏（陶瓷）；

2、不同分散劑對(duì)SiC泡沫陶瓷水基漿料性能的影響，黃晶,張軍戰(zhàn),張穎,石鑫（鑄造）；

3、PAM在鋰離子電池正極材料LiFePO₄中的應(yīng)用，宋延華,張勝利,李維,李娟（電池）。

粉體圈芷凌整理

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