[0001] 本发明涉及一种碳化硅水力分级高效表面活性剂，属于表面活性剂技术领域。

[0002] 碳化硅（SiC）是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生产绿色碳化硅时需要加食盐）等原料通过电阻炉高温冶炼而成，具有高硬度、高弹性模量、耐热、耐 磨、耐腐蚀等优点，利用其自身的优点，用途非常的广泛，特别是在切磨抛领域，有着不可替代的作用。碳化硅在加工过程中，要经过多次粉碎，才能够到达比较理想的颗粒粒径，所以碳化硅粉体表面能比较高，而且很容易引起团聚。分散碳化硅颗粒时遇到的困难是粉体表面能高且表面效应强，单个颗粒表面吸附了大量的微小颗粒，很容易引起颗粒团聚形成二次粒子，在水力分级过程中，不能够使粉体材料得到有效的分级，从而导致后期碳化硅粉体的终端客户使用段切磨削性能不能有效发挥。

[0003] 目前国内主流分散技术主要采用普通无机表面活性剂，如：三聚磷酸钠、焦磷酸钠、水玻璃等，后期也出现了一部分合成类表面活性剂，但是随着产品质量要求的提高，也已经逐渐不适应目前的需要。所以寻找一种高效的表面活性剂已经成为当务之急。本发明中所采用萘环酸盐和减水剂对碳化硅颗粒有分散作用、润滑作用和表面位阻作用，当在碳化硅粉体料浆中加入该表面活性剂后，由于表面活性剂分子能定向吸附于颗粒表面，使颗粒表面带有同一种电荷，形成静电排斥作用，促使颗粒相互分散，絮凝结构解体，从而有效地增加料浆的流动性。表面活性剂中的亲水基极性很强，因此颗粒表面的活性剂吸附膜能与水分子形成一层稳定的溶剂化水膜，这层水膜具有很好的润滑作用，能有效降低颗粒间的滑动阻力，从而使流动性进一步提高。该表面活性剂结构中具有亲水性的支链，伸展于水溶液中，从而在所吸附的颗粒表面形成有一定厚度的亲水性立体吸附层。当颗粒靠近时，吸附层开始重叠，即在颗粒间产生空间位阻作用，重叠越多，空间位阻斥力越大，对颗粒间凝聚作用的阻碍也越大。

[0004] 本发明的目的在于提供一种碳化硅水力分级高效表面活性剂，该表面活性剂性能好、效果显著的碳化硅粉体水力分级分散剂，其对碳化硅粉体水力分级的分散性好且提高分级效率。

[0005] 为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。

[0006] 一种碳化硅水力分级高效表面活性剂，包括如下重量比的原料：去离子水50‑70%、萘磺酸盐15‑30%、减水剂10‑20% 、PH调节剂1‑3%、抑菌剂0.1‑3%。

[0007] 优选的，所述萘磺酸盐为α‑萘磺酸钠、β‑萘磺酸钠的任一种。

[0008] 优选的，所述减水剂为粉末聚羧酸脂、干酪素、聚羧酸系高性能减水剂的任一种。

[0009] 优选的，所述PH调节剂为柠檬酸、乳酸、醋酸中的任一种。

[0010] 优选的，所述的抑菌剂为卡松、5‑氯‑2‑甲基‑4‑异噻唑啉‑3‑酮、2‑甲基‑4‑异噻唑啉‑3‑酮中的任一种。

[0011] 该发明的有益效果在于：1)该碳化硅粉体水力分级用表面活性剂包含阴离子型表面活性剂萘磺酸钠和聚羧酸减水剂，其分子链在料浆中对碳化硅颗粒产生分散作用、润滑作用、空间位阻作用以及接枝共聚之链的缓释作用，在碳化硅粒子表面吸附膜能与水分子形成一层稳定的溶剂化水膜，形成了一定厚度的亲水性立体吸附层，碳化硅粒子之间因空间位阻效应而互相排斥，不会发生团聚，起到较好分散的效果；聚羧酸分子接枝上的之链所提供的位阻效应和在一定酸碱度条件下被切断的之链所释放出的具有较强分散作用的聚羧酸，有效提高了颗粒的分散效果。

[0012] 2)该碳化硅粉体中所含有的抑菌剂中能够有效抑制碳化硅粉体分级过程中料浆中细菌的滋生，保证水力分级水体的稳定，使料浆体系保持稳定的黏度，使分散体系更加稳定，保证表面活性剂持续发挥作用。

[0013] 下面结合实施例对本发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本发明。

[0014] 实施例1

[0015] 一种碳化硅粉体水力分级高效表面活性剂，包括如下重量比的各原料：去离子水60%，萘磺酸盐15%，减水剂20%  ,PH调节剂3%，抑菌剂2%。所述萘磺酸盐为a‑萘磺酸钠，减水剂为聚羧酸系减水剂。

[0016] 实施例2

[0017] 一种碳化硅粉体水力分级高效表面活性剂，包括如下重量比的各原料：去离子水60%，萘磺酸盐20%，减水剂15%  ,PH调节剂3%，抑菌剂2%。所述萘磺酸盐为a‑萘磺酸钠，减水剂为聚羧酸系减水剂。

[0018] 实施例3

[0019] 一种碳化硅粉体水力分级高效表面活性剂，包括如下重量比的各原料：去离子水60%，萘磺酸盐20%，减水剂15%  ,PH调节剂3%，抑菌剂2%。所述萘磺酸盐为β‑萘磺酸钠，减水剂为聚羧酸系减水剂。

[0020] 实施例4

[0021] 一种碳化硅粉体水力分级高效表面活性剂，其特征在于，包括如下重量比的各原料：去离子水60%，萘磺酸盐15%，减水剂20%  ,PH调节剂3%，抑菌剂2%。所述萘磺酸盐为β‑萘磺酸钠，减水剂为干酪素。

[0022] 实施例5

[0023] 一种碳化硅粉体水力分级高效表面活性剂，包括如下重量比的各原料：去离子水55%，萘磺酸盐20%，减水剂20%  ,PH调节剂3%，抑菌剂2%。所述萘磺酸盐为a‑萘磺酸钠，减水剂为聚羧酸系减水剂。

[0024] 实施例6

[0025] 一种碳化硅粉体水力分级高效表面活性剂，包括如下重量比的各原料：去离子水55%，萘磺酸盐20%，减水剂20%  ,PH调节剂3%，抑菌剂2%。所述萘磺酸盐为β‑萘磺酸钠，减水剂为干酪素。

[0026] 将实施例1～实施例6制备的表面活性剂与焦磷酸钠、三聚磷酸钠、水玻璃等表面活性剂在实验室中作对比试验，试验方法是在有刻度的烧杯中按照30％的浓度配置好碳化硅粉体水溶液（采用的碳化硅粉体为D3:12.61微米，D50：7.46微米，D94：4.53微米），然后在体系中加入相同量的分散剂，并充分搅拌，观察如下现象：

[0027]

[0028] 沉降时间是指：相同的物料在有刻度的烧杯中，沉降到一定的刻度所需要的时间。

[0029] 浑浊度是指：相同浓度的物料沉降相同的时间，体系的浑浊度对比和物料沉降距离的对比。

[0030] 沉淀后物料的硬度是指：物料沉降完成后，测试所沉降物料的硬实情况。

[0031] 黏度测量：用粘度计在恒温25℃测量体系的黏度。

[0032] 将实施例1～实施例6制备的分相剂与焦磷酸钠、三聚磷酸钠、水玻璃等应用到实际生产中的对比试验（采用的碳化硅粉体原料为D3:12.61微米，D50：7.46微米，D94：4.53微米）。效果对比如下表：

[0033]种类 添加比例 分级时间 备注
三聚磷酸钠 0.5‰ 162.5小时  
焦磷酸钠 0.5‰ 150.3小时  
水玻璃 0.5‰ 143.5小时  
本发明的表面活性剂 0.5‰ 120.5小时  

[0034] 分级时间是指投入相同的原料在相同的分级设备内进行分级，从水力分级第一个号到水力分级结束的总时间

[0035] 本发明提供的表面活性剂配方中，各组分及其用量均是特定的， 当缺少某一组份或某些组份超过规定用量时，其表面活性剂的能力均有不同程度下降。

[0036] 以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。