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Mecanismo de dispersión de un dispersante en una suspensión cerámica

El dispersante es un tensioactivo muy utilizado, que se emplea ampliamente en la preparación de lechadas cerámicas. Por ejemplo, en la elaboración de lechadas para filtro de espuma cerámicas. Añadir una cantidad adecuada de dispersante puede mejorar eficazmente las propiedades superficiales del polvo, reducir la viscosidad de la suspensión y obtener una suspensión con buenas propiedades reológicas, una dispersión uniforme, un alto contenido en sólidos y estabilidad.

Evita la aglomeración mutua de las partículas cerámicas al interactuar con la superficie de estas en la suspensión. Su mecanismo de acción puede dividirse, a grandes rasgos, en tres tipos: repulsión electrostática, impedimento estérico y estabilización electrostática-estérica.

El dispersante iónico se electroliza en el medio de dispersión acuoso, dando lugar a iones cargados o a grupos hidrofílicos y lipofílicos, que se adsorben en la superficie de las partículas sólidas para formar una capa protectora cargada, es decir, una doble capa eléctrica difusa. Cuando las partículas cargadas se encuentran próximas entre sí, la doble capa eléctrica se superpone, el potencial aumenta, la repulsión electrostática se intensifica y resulta difícil que las partículas chocar y se aglomeran, desempeñando así la función de una dispersión electrostáticamente estable.

La estructura molecular de los polímeros no iónicos de alto peso molecular incluye grupos de anclaje y cadenas de solvatación. El grupo de anclaje se adsorbe en la superficie de las partículas sólidas, y su cadena de solvatación se expande por completo en el medio para formar una capa de impedimento estérico que evita la floculación y la aglomeración de las partículas sólidas, logrando así el efecto de impedimento estérico.

El polielectrolito se adsorbe electrolíticamente sobre la superficie de las partículas en el medio de dispersión acuoso. La capa molecular de polímero cargada no solo puede repeler los iones circundantes mediante la repulsión electrostática de su propia carga, sino que también utiliza el impedimento estérico de la cadena de solvatación para hacer que las partículas reboten unas contra otras. De este modo, se ejerce el efecto estabilizador de la repulsión electrostática y el impedimento estérico.