陶瓷減水劑是指用于陶瓷體強化和增塑劑的材料。補強劑一般為有機聚合物,對陶瓷生產過程的各個環節沒有不良影響,并且具有良好的燒成特性。陶瓷體常用的增塑劑有變性淀粉、甲基纖維素、聚乙烯醇和丙烯酸聚合物、海藻酸鈉、糊精、單寧提取物等。其中,陶瓷綠色增塑劑的強化機理大致可歸納為有機聚合物鏈強化、氫鍵強化、附著力強化、靜電力強化和纖維增韌。
當綠色陶瓷中沒有增塑劑時,綠色陶瓷顆粒之間的鍵合依賴于范德華力。綠色陶瓷顆粒之間的鍵合機制取決于增塑劑分子的結構。對于有機聚合物增強劑,具有足夠鏈長的聚合物可以在陶瓷顆粒之間架橋交聯,形成不規則的網絡結構,形成結合力,將陶瓷顆粒緊密包裹。在機體斷裂之前,施加在機體上的部分載荷是由補強劑分子的長鏈承擔的,并且由于分子鏈中存在許多可以內部旋轉的單鍵,這種單鍵使得聚合物鏈具有很強的柔韌性和彈性,從而增加了機體的強度。
在綠色階段,陶瓷顆粒之間有少量的水,因此顆粒之間存在毛細力。毛細力的存在在顆粒擴散層中產生張力,使顆粒更緊密地聚集在一起。成型壓力越高,顆粒之間的距離越近,毛細力越高,顆粒的結合力越強,體的強度越強。在陶瓷體中有增塑劑存在的情況下,除上述范德華力和毛細力外,由于顆粒表面被高分子材料包裹,借助高分子材料,顆粒之間會發生氫鍵,從而大大提高了體的強度。氫鍵的強度取決于增強劑分子鏈的表面電荷密度。電荷密度越高,力就越大。
陶瓷體增塑劑的產品特點:1、加入漿料后,陶瓷漿不會變稠,不影響漿料的流動性,方便漿料的輸送,從根本上解決了常用木質素和羧甲基纖維素鈉(CMC)陶瓷體增塑劑的缺點。2、漿料噴霧干燥時,其分子鏈相互交叉形成網狀結構,使體粉進入網狀結構并結合在一起,起到骨架作用,顯著提高體的強度。3、漿料懸浮性和流動性好,增韌效果顯著。特別是在干燥前可以明顯提高體的強度,減少體的損傷,不會在瓦內形成“黑心”。4、當瓷體漿料仍含5%水分時,增塑劑可顯著提高瓷體強度,解決磚剛壓出瓷體時缺邊缺陷的問題。