增塑剂对坯料性能的影响

 摘要:测试了添加两种不同粘度增塑剂对坯料泥浆性能、吸湿性能及其它性能的影响,结果表明,在相对湿度较低的条件下,高粘度增塑剂（干料0.8%的含量）的加入对坯料的吸湿性能有影响;在相对湿度较高的条件下,高、低粘度增塑剂（干料0.8%的含量）的加入对坯料的吸湿性能均有影响,且高粘度增塑剂的影响较明显。两种增塑剂对坯料其它性能的影响基本相同。建议增塑剂的加入量应结合坯料中粘土的可塑性能而定,当坯料中粘土的可塑性能满足生产工艺条件时,可以适当减少增塑剂的加入量。

    关键词:增塑剂;泥浆性能;吸湿性能;坯料性能

    0前言

    我公司在坯料配方中使用增塑剂,弥补了由于粘土可塑性能不足带来的各种缺陷,使坯检合格率得到了大幅度的提高,取得了明显的经济效益。但在增塑剂的使用过程中,发现不同批次增塑剂粘度的变化较大,为了进一步了解不同粘度增塑剂的性能以及对坯料泥浆、坯料吸湿及其它性能的影响,进行了以下试验。

    1试验方法

    目前,对坯料的吸湿膨胀测试没有具体的试验方法,在进行坯料吸湿膨胀试验时,受坯料热膨胀试验方法的启发,试样不需加热,使试样处于密封的湿环境中吸湿后膨胀,吸湿后膨胀的伸长量通过顶杆传递,在记录纸上记录其膨胀高度。试样制备与坯料的热膨胀试样制备相同,要求两端磨平,试样在100℃～110℃下烘干,在干燥器中放至室温,然后进行试验。试条原始长度为L0,吸湿膨胀初始记录纸上的高度为L1,吸湿膨胀结束,记录纸上的高度为L2。则吸湿膨胀率=（L2-L1）/L0×100%。由于温度、相对湿度受外界环境的影响,测试时很难控制,但测试结果仍可供参考。

    2试验内容及结果

    本试验主要对两种粘度增塑剂的理化性能,以及两种增塑剂对坯料泥浆、坯料的吸湿及其它性能的影响进行试验。

    2.1不同粘度增塑剂的性能对比

    我公司使用的增塑剂是一种改良膨润土,有很强的吸水性,且吸水后体积膨胀。本试验特选用两种不同粘度的增塑剂进行试验,低粘度增塑剂编号为D,高粘度增塑剂编号为G;增塑剂的具体性能见表1、表2。

增塑剂的具体性能

    由表1、表2可以看出,两种增塑剂的外观有区别,水化率基本相同,粘度相差很大,膨胀容相差56ml/g;化学成分也有差别。

    2.2不同粘度增塑剂对坯料泥浆性能的影响

    分别把高、低粘度增塑剂以小于等于2.0%（质量分数,下同）的量加入同种泥浆中,进行泥浆的粘度试验,试验结果见图1。

试验结果

    图1表明,随着增塑剂加入量的提高,泥浆的粘度迅速下降,说明增塑剂有改善泥浆流动性能的作用。由于两种增塑剂有差异,两种增塑剂对泥浆粘度的影响也有差别,低粘度增塑剂在加入量为0～2.0%时的降粘作用比高粘度增塑剂的强,这与低粘度增塑剂成分中电解质的含量有关,两种增塑剂对泥浆的影响趋势基本相同。这说明,高、低粘度增塑剂的引入均可改善泥浆的流动性能。

    2.3不同粘度增塑剂对坯料性能的影响

    2.3.1增塑剂对坯料吸湿性能的影响

    试验中把未加增塑剂的坯料编号为1#,加入0.8%低粘度增塑剂的坯料编号为2#,加入0.8%高粘度增塑剂的坯料编号为3#。坯料吸湿性能的大小直接影响着电瓷的生产工艺性能,而吸湿性能主要由坯料吸湿水分的变化和吸湿膨胀率的变化情况来反映。加入不同粘度增塑剂后在不同条件下对坯料的吸湿情况如表3、表4。

加入不同粘度增塑剂后在不同条件下对坯料的吸湿情况

    由表3可以看出,在自然环境中,1#坯料与2#坯料吸湿量相同,3#坯料的吸湿量高于1#、2#坯料0.1%。在相对湿度为100%的环境中,饱吸水量2#、3#坯料相同,而且比1#大0.3%。这说明,在相对湿度比较小的自然条件下,加入0.8%的增塑剂对坯料的吸湿量影响很小,在相对湿度较高的环境中,引入高、低粘度增塑剂都会使坯料的吸湿量增大,只是吸湿速率不同,高粘度增塑剂引入后坯料的吸湿速率大。

    由表4可以看出,2#、3#坯料的吸湿膨胀率与1#分别相差0.0036%、0.0065%,吸湿水分相差0.09%、0.16%。由此表明,在相对湿度较大的环境下,坯料中加入增塑剂后,坯料的吸湿水分和吸湿膨胀率均提高。高粘度增塑剂比低粘度增塑剂对坯料的影响稍大。

    2.3.2不同粘度增塑剂对坯料其它性能的影响加入0.8%不同粘度增塑剂后,坯料的干燥强度,可塑性能,以及瓷强度测试结果见表5。

瓷强度测试结果

    由表5可以看出,不同粘度增塑剂以0.8%的含量加入坯料后,坯料的干燥强度相同,瓷、上釉强度基本相同;同时,坯料干燥强度比未加增塑剂的坯料强度增加了14.8%,液限,坯料的可塑性指数均增高,塑性增强。可见,高粘度和低粘度增塑剂对坯料其它性能的影响基本相同。

    3结论

    （1）高、低粘度的增塑剂加入后均可改善泥浆的流动性能。在相对湿度较低的自然条件下,高粘度增塑剂（干料0.8%的含量）的加入对坯料的吸湿性能有影响;在相对湿度较高的环境下,高、低粘度增塑剂（干料0.8%的含量）对坯料的吸湿性能均有影响,且加入高粘度增塑剂的坯料较加入低粘度的吸湿速率快,吸湿膨胀率大。高粘度增塑剂和低粘度增塑剂对坯料其它性能的影响基本相同,均可提高坯料塑性以及坯料的干燥强度。

    （2）以提高坯料可塑性能为目的,高、低粘度增塑剂均可在坯料中使用。考虑到增塑剂对坯料吸湿性能的影响,低粘度增塑剂的加入对坯料的性能更有利。同时,建议增塑剂的加入量应结合坯料中粘土的可塑性能而定,在坯料中粘土可塑性能满足生产工艺条件的情况下,可以适当减少增塑剂的加入量。