纳米粉体由于其具有量子尺寸效应、表面界面效应和宏观量子隧道效应等特性,日异被广泛重视和应用。但纳米粉体的粒度极小,表面能很大,在介质中极易絮凝和团聚,会影响到生产率、能耗和最终产品的性能。因此,纳米粉体在介质中的分散和稳定已成为保证产品质量和性能优良的前提和基础。本研究依据多学科知识,对超分散剂的结构与性能之间的关系进行定量化研究,得出超分散剂的定量构效关系,提高超分散剂的开发效率。研究过程中将采用计算机化学和计算机分子图形学相结合的方法,根据基础理论知识与经验,在半定量计算的条件下,从分子和原子的水平上揭示超分散剂与粉体相互作用的理化本质以及超分散剂特征的提取,从而建立超分散剂定量构效模型并应用于实践。
超细粉体以其独特的性能已广泛应用于各个领域,然而其团聚的产生又影响其优势的充分发挥。采用分散剂对其进行分散是应用最广、成本最低、效果很好的一种方法。本研究在综合分析分散体系中各种因素相互关系的基础上,根据结构化学、高分子溶液化学、固体表面化学等多学科知识,归纳总结了进行超分散剂分子结构设计与合成的方法,通过溶液聚合和锁聚方法合成了A-B 嵌段型超分散剂系列。应用超分散剂研究了亲水和疏水超细矿物在水系中的分散行为,分析了各种因素对分散效果与作用的影响,认为超分散的分散效果最好,几乎不受外界因素的影响,能有效地分散亲水与疏水超细矿物。在前述研究的基础上,又探讨了纳米颗粒和纳米磁性颗粒在水系中的分散效果。分析了其分散机理。结果认为采用超分散剂对此类特殊纳米颗粒同样具有良好的分散效果。