澆注料的流動(dòng)性在很大程度上由基質(zhì)的流動(dòng)性決定，而基質(zhì)的流動(dòng)性主要取決于加入的各原料之間的相互作用以及它們?cè)谒械姆植记闆r。如果原料之間的分散性較差，相互之間范德華力引力較大，那么就會(huì)極易發(fā)生團(tuán)聚和聚沉，使得澆注料流動(dòng)性變差，因此作為澆注料基質(zhì)的各原料在漿體中必須具有較好的分散性。但由于基質(zhì)中各原料尺寸大多在微米級(jí)及其以下，表面張力和表面自由能都較大，自身很容易發(fā)生團(tuán)聚，所以必須采用合適的分散劑使其分散開來。這就牽涉到分散劑對(duì)基質(zhì)漿體和甚質(zhì)中所加各原料分散作用的討論。

　　對(duì)于離子型分散劑，其溶于水后會(huì)解離(電離)出正離子和負(fù)離子，而正離子或負(fù)離子就會(huì)被帶有異號(hào)電荷的分散相粒子所吸附，吸附達(dá)到一定的程度后，粒子表面便形成雙電層，使ζ-電位提高，在靜電斥力作用，使粒子分散開來，并在粒子表面形成了溶劑化水膜。由于靜電斥力作用以及溶劑化水膜的潤滑作用，由粒子間的范德華引力和水的表面張力共同作用形成的凝聚結(jié)構(gòu)體就被拆散，釋放出其包裹的游離水，從而使得澆注料在不增減用水量的情況，仍具有較好的流動(dòng)性以及和易性。因此分散劑不僅能使顆粒分散開來還能減少用水量，雙行星攪拌機(jī)起到減水劑的作用。

　　而對(duì)于非離子型表面活性劑，當(dāng)其吸附在分散相粒子上時(shí)，分散相粒子會(huì)被表面活性劑包圍，形成一種空間阻隔，阻礙了超細(xì)粒子相互間的碰撞，從而使分散相粒子能穩(wěn)定的存在于液相中，分散機(jī)進(jìn)而改變澆注料的流動(dòng)性。

　　分散劑是指能使顆粒均勻的分散于介質(zhì)中，并形成穩(wěn)定懸浮體的添加劑。它分為無機(jī)類分散劑和有機(jī)類分散劑。無機(jī)類分散劑都是離子型分散劑，有機(jī)類分散劑則有離子型、非離子型和兩性型分散劑之分。離子型分散劑又可以分成陰離子型、陽離子型分散劑。而這些分散劑作用的機(jī)理將涉及到DLVO理論和空間位阻理論(HVO理論)。

　　無機(jī)分散劑主要是一些電解質(zhì)類化合物，溶于水時(shí)能解離出陽離子或陰離子團(tuán)，具有導(dǎo)電性此類型的分散劑主要是通過在帶電的粒子表面進(jìn)行吸附，改變其原有的雙電層結(jié)構(gòu)，進(jìn)而顯著提高膠粒的表面電位值，產(chǎn)生較大靜電排斥作用，從而使膠體獲得較好的穩(wěn)定性。

　　白色粉末，表觀密度為0.35-0.90g/cm3，雙行星攪拌機(jī)熔點(diǎn)為622℃，易溶于水，其水溶液的PH值為8~10。分子式：Na5P3O10/Na5P3O10·6H2O，分子量：367.88和476.02。單個(gè)分子的長度：約0.67mm，其水解生成的焦磷酸根的長度：約0.4nm，水解成的正磷酸根和磷酸氫根的長度：0.211~0.36nm，結(jié)構(gòu)式如下。

　　三聚磷酸鈉水溶液在室溫下很穩(wěn)定，但由于加熱、加酸或堿促進(jìn)了水解，它會(huì)重新變成原來的正磷酸鹽。STP水解為焦磷酸鈉和正磷酸鈉(包括磷酸鈉Na3PO4、磷酸一氫鈉Na2HPO4和磷酸二氫鈉NaH2PO4)，焦磷酸鈉終還是水解為正磷酸鈉，但其水解不是在溶解后立即完成的，需要幾小時(shí)甚至幾年才可能完全水解。

　　加入STP后，顆粒的分散是通過吸附在顆粒表面的分子產(chǎn)生的靜電排斥實(shí)現(xiàn)的。但是，STP起分散作用的不是其水解后的產(chǎn)物，而是水解前的磷酸基團(tuán)長鏈，STP在溶液條件下如果水解較完全，那么它也就起不到分散作用了。

　　是一種白色粉末，或者鱗片狀固體，易溶于水，其水溶液的PH值為5~7。分子式：(NaPO3)6，分子量：611.77。環(huán)狀水解后的磷酸鹽鏈長約為1.67nm。分散機(jī)結(jié)構(gòu)式如下：

　　SHP中Na2O/P2O5=1，屬于偏磷酸鹽，分子結(jié)構(gòu)呈環(huán)狀，其PO4四面體呈椅子型配置。環(huán)狀磷酸鹽在強(qiáng)堿性溶液中會(huì)迅速斷裂，而形成的鏈狀磷酸鹽則在此溶液中比較穩(wěn)定，六偏磷酸鈉在堿性介質(zhì)中長期煮沸會(huì)解聚成三偏磷酸鹽，并水解成正磷酸鈉鹽。

　　有機(jī)分散劑主要是表面活性劑，由性質(zhì)完全不同的兩部分組成：一部分是親水基(即憎油基)，雙行星攪拌機(jī)另一部分則是親油基(即憎水基)，有離子型和非離子型之分。離子型表面活性劑又可以分為陰離子型(在水溶液中可生成憎水性的陰離子)、陽離子型(在水溶液中可生成憎水性的陽離子)和兩性型(同時(shí)具有陰陽離子或非離子中的兩種活性基團(tuán)的表面活性劑)。

　　有機(jī)分散劑其分散作用機(jī)制分為兩種：(1)離子型分散劑，是靜電斥力與粒子表面的吸附層所產(chǎn)生的空間位阻共同起作用，如果吸附層薄，則靜電斥力起主導(dǎo)作用;如果吸附層厚，溶劑化層厚，則空間位阻起主導(dǎo)作用;(2)非離子型分散劑，是空間位阻起主導(dǎo)作用。

　　分子式：C6H8O7，分子量：192.12，是一種有機(jī)小分子類陰離子型分散劑，主要靠靜電斥力起到分散作用。分散機(jī)它在水中伸展的長尺寸約為1.098nm，是一種三元酸，存在三級(jí)電離，即在不同pH階段，可電離出不同的離子種類，且離子種類所占比例也不相同，如圖4所示。檸檬酸的解離常數(shù)如表1.1所示。

　　FDN也叫萘磺酸鈉甲醛縮合物，屬于萘系減水劑，由疏水的亞甲基連接萘環(huán)和親水的磺酸基團(tuán)組成。分子式：(C10H6CH2NaSO3)n，其中n=9~13，分子量：2187~3159。FDN主鏈長：5.0nm~7.0nm，側(cè)鏈長度：小于0.5nm。其分子結(jié)構(gòu)如下：

　　以醚基聚羧酸酯類兩性表面活性劑FS10和FS20為例，結(jié)構(gòu)式如圖6所示。當(dāng)這類分子接近陽離子時(shí)，就會(huì)把其覆蓋有非離子性側(cè)鏈的具有表面活性作用的帶負(fù)電的陰離子球殼，通過靜電作用吸附到陽離子表面上，通常稱之為“刺猬機(jī)制”;當(dāng)這種分散劑分子接近陰離子或不帶電的非離子分子，如聚醚表面時(shí)，它將通過搭接氫橋(氫鍵)的方式將其帶有活化作用的非離子球殼留到聚醚側(cè)鏈上，稱之為“章魚機(jī)制”，見圖7。

　　分子量為10000，分子呈對(duì)稱梳形結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)式如圖6，由帶有較高電荷的主鏈和不帶電的側(cè)鏈組成，主側(cè)鏈鏈長：3.0nm×3.2nm，不帶電側(cè)鏈可起到空間位阻和潤滑作用。因此，F(xiàn)S10既有大分子聚電解質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)(空間位阻和高的電荷密度)，又有短鏈外加劑優(yōu)越的移動(dòng)性。

　　分子量為8000，分子呈非對(duì)稱梳形結(jié)構(gòu)，主側(cè)鏈鏈長：0.5nm×24.0nm，結(jié)構(gòu)式如圖6，主鏈和側(cè)鏈長度與FS10的不同。極性較強(qiáng)，側(cè)鏈較長，其吸附形態(tài)主要是梳形柔性吸附，可形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且其羧基可產(chǎn)生靜電排斥作用，表現(xiàn)出較高的立體效應(yīng)。

　　聚乙二醇PEG(Poly(ethyleneglycol))，是一種非離子型表面活性劑，主要靠氫鍵與粒子發(fā)生作用，從而達(dá)到分散目的。分子式：HO(CH2CH2O)nH，n=8.7。分子鏈長：約2.9nm，結(jié)構(gòu)式如下：

　　非離子型表面活性劑主要用空間位阻理論(HVO理論)來解釋。有關(guān)該理論的解釋較多，但主要是指兩種效應(yīng)：(1)體積限制效應(yīng)，當(dāng)兩個(gè)表面帶有高分子吸附層的粒子相互靠近時(shí)，彼此之間的吸附只是靠近或受擠壓，體積有所縮小但不相互滲透;而高分子鏈則由于空間限制使其自身可能構(gòu)型數(shù)減少，構(gòu)型熵就減少，增加了體系的自由能而產(chǎn)生排斥作用。(2)滲透效應(yīng)，當(dāng)吸附有高分子表面活性劑的粒子相互靠近時(shí)，表面上的分子鏈會(huì)相互穿插，其相互間的斥位能就源于局部濃度的增大，這非非熱力學(xué)自發(fā)過程，所以體系出于穩(wěn)定分散狀態(tài)。圖9是分散劑的空間位阻作用。圖10是兩種作用各自理想的狀況，實(shí)質(zhì)上是兩種作用兼有。

　　離子型分散劑其作用機(jī)理主要用DLVO理論來解釋，有時(shí)還涉及到空間位阻理論。聚合物類外加劑常見吸附模型有“尾式吸附模型”、“環(huán)式吸附模型”和“臥式吸附模型”，有時(shí)還有“架橋吸附”，見圖11。依據(jù)DLVO理

　　圖11聚合物常見吸附模型(a)臥式吸附(b)環(huán)式吸附(c)尾式吸附(d)架橋吸附

　　論，即分散體系的穩(wěn)定性取決于兩分散相粒子間的靜電斥力VR和倫敦范德華引力(即色散力)VA的總和V值的大小：V=VR+VA，總和V是如圖12所示的具有極大值Vmax的曲線。其曲線峰的高度Vmax定量表現(xiàn)出抗凝集的斥力動(dòng)能勢(shì)壘大小。Vmax越大分散穩(wěn)定性也越大。而Vmax與粒子表面ξ-電位有密切關(guān)系，ξ-電位越大，Vmax值越大。
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