133 陶瓷減水劑是如何分類和發展的？

陶瓷減水劑，亦稱解凝劑、分散劑、稀釋劑或解膠劑，是目前應用非常廣泛的一種陶瓷添加劑。陶瓷減水劑的作用是通過系統的電動電位，改善釉料的流動性，使其在水分含量減少的情況下，黏度適當，流動性好，避免出現縮釉等現象，提高產品的質量；同時，還能減少油層的干燥時間，降低干燥能耗，降低生產成本。因此，使用優良的減水劑，能促進陶瓷生產向高效益、高質量、低能耗的方向發展。

一、陶瓷減水劑的分類

根據組成不同，可將陶瓷減水劑分為無機減水劑、有機減水劑和高分子減水劑。

（一）無機減水劑

主要是無機電解質，一般為含有鈉離子的無機鹽，如氯化鈉、硅酸鈉、偏硅酸鈉、六偏磷酸鈉、碳酸鈉、三聚磷酸鈉等，適用于氧化鋁和氧化鋯等漿料。其中應用最多的是三聚磷酸鈉，其價格低，綜合性能相對較好。無機減水劑在水中可電離起調節電荷作用，如與表面活性劑復配，可幫助降低表面活性劑的臨界膠束濃度，改善分散效果。但是無機減水劑由于受分子結構、相對分子質量等因素的影響，其分散作用十分有限，而且用量較大。

（二）有機減水劑

主要是低分子有機電解質類分散劑和表面活性劑分散劑，前者主要有檸檬酸鈉、腐殖酸鈉、乙二胺四乙酸鈉、亞氨基三乙酸鈉、羥乙基乙二胺三乙酸鈉等。后者作為分散劑的多為陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑，陽離子表面活性劑和兩性表面活性劑使用較少。陰離子表面活性劑較多使用的有主要羧酸鹽、磺酸鹽、硫酸鹽等。非離子表面活性劑可分為聚氧乙烯型、多元醇型和聚醚型三類。

（三）高分子減水劑

主要是水溶性高分子，如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸及其鈉鹽、羥甲基纖維素等。在陶瓷漿料中添加的高分子分散劑一般分為兩類：一類是聚電解質，在水中可電離，呈現不同的離子狀態，如聚丙烯酸鈉；另一類是非離子型高分子表面活性劑，如聚乙烯醇。高分子陶瓷減水劑由于疏水基、親水基的位置和大小可調，分子結構可呈梳狀，又可呈現多支鏈化，因而對分散微粒表面覆蓋及包封效果要比前者強得多，加之其分散體系更易趨于穩定、流動，高分子陶瓷減水劑已經成為很有前途的一類高效減水劑。

二、國內外陶瓷減水劑的發展狀況

國外對新型陶瓷添加劑的研究起步較早，一些大型新型陶瓷添加劑公司如德國Zschimmer＆Schwarz公司、Bad公司、意大利Lamberti公司等，對陶瓷添加劑的研究處于世界領先地位。德國Zschimmer＆Schwarz公司的PC-67減水劑在佛陶公司不少廠家實驗表明，加入0.1％～0.2％，釉漿流動性有明顯的改善，但因價格高且供應不便，因而在我國推廣使用受到限制。

與發達國家相比，我國陶瓷減水劑的總體研究水平不高。1993年以前，我國常用的減水劑有水玻璃、碳酸鈉、三聚磷酸鈉、腐殖酸鈉、焦磷酸鈉液等，以單一或復合形式加入。1993年以后，取而代之的新型減水劑包括腐殖酸鹽硅酸鹽合成物、腐殖酸鹽磷酸鹽合成物，磷酸鹽硅酸鹽合成物、合成聚合電解質等。新型解凝劑一般以單一形式加入，效果良好。隨著對陶瓷減水劑重要作用的進一步認識，國內科研工作者已經開始了對新型高效陶瓷減水劑，尤其是聚羧酸系減水劑的初步研究。

孫曉然、樊麗華等采用溶液聚合法合成了聚丙烯酸鈉陶瓷減水劑，加入量在0.05％～0.5％較寬范圍內均可獲得良好的減水效果；胡建華、汪長春等在氧化還原的引發體系中，合成出了直鏈含羧基、羥基、磺酸基等官能團，支鏈含醚基的多官能團共聚物，取得了良好的分散效果；趙石林、岳陽、黃小彬等在水溶液體系合成低坍落度損失的聚羧酸鹽高效減水劑，研究了影響分子量、聚合率的因素，研究了羧酸鹽共聚物單體組成變化對分散性能的影響，以及復配對高效減水劑性能的影響；公瑞煜、李建蓉、肖傳健等以聚氧乙烯甲基烯丙基二醚（ＡPEO-ｎ）、順丁烯二酸酐（Man）、苯乙烯（St）等為共聚單體合成了一系列聚羧酸型梳狀共聚物，其結果表明，接枝鏈的長度和密度影響分散劑的性能，當接枝鏈長度為20～60、苯乙烯摩爾分數為５％～20％時分散性能良好。

三、高效減水劑研究的發展趨勢

隨著陶瓷工業的迅速發展，傳統的陶瓷添加劑已不能適應需求。世界各國都在積極研究和應用新型高效陶瓷減水劑。作為代表的聚羧酸系減水劑的研究發展很快，目前對聚羧酸系減水劑的合成、作用機理探討等方面只是建立在合理推測階段，存在很多無法預測的因素，不少理論尚待深入研究論證，深入研究新型高性能減水劑仍具有重要的理論意義和實用價值。盡管系統研究新型高性能減水劑仍存在很多困難，但其發展前景是相當廣闊的。