碳纳米管添加树脂批次式分散机,碳纳米管树脂分散
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≥ 1台¥198000.00
碳纳米管添加树脂批次式分散机,碳纳米管树脂分散,树脂碳管浆料分散机,碳管树脂高剪切分散机
碳纳米管是继C60之后发现的碳的又一同素异形体,其径向尺寸较小,管的外径一般在几纳米到几十纳米,管的内径更小,有的只有1nm左右;而其长度一般在微米级,长度和直径比非常大,可达103~106。因此,碳纳米管被认为是一种典型的一维纳米材料。碳纳米管自从被人类发现以来,就一直被誉为未来的材料,是近年来国际科学的领域之一。
因为碳纳米管具有的特异性能,常用来作为一种添加材料增强物质特性,本文着重介绍碳纳米管分散至树脂改性的条件和方法。由于碳纳米管的粒径非常小,在分子作用力,范德华力,布朗运动等作用下在分散时容易发生团聚,除了在选用合适的表面活性剂(如硅烷偶联剂)外,分散设备的选择尤为重要。
上海依肯联合德国IKN公司共同研发生产的高剪切分散机ERS2000采用高转速高剪切立式结构,转速高达9000rpm,14000rpm,高速分散时使物料在定、转子狭窄的间隙中受到强烈的机械及液力剪切、离心挤压、液层摩擦、撞击撕裂和湍流等综合作用,能够让碳纳米管瞬间均匀的分散在树脂中,有效的解决了团聚问题;是目前碳纳米管和石墨烯研发机构和生产厂家的**设备。
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碳纳米管树脂分散机工作原理:是、、均匀地将一个相或多个相(液体、固体、气体)进入到另一互不相溶的连续相(通常液体)的过程的设备的设备。而在通常情 况下各个相是互不相溶的。当外部能量输入时,两种物料重组成为均一相。由于转子高速旋转所产生的高切线速度和高频机械效应带来的强劲动能,使物料在定、转子狭窄的间隙中受到强烈的机械及液力剪切、离心挤压、液层摩擦、撞击撕裂和湍流等综合作用,形成悬浮液(固/液),乳液(液体/液体)和泡沫(气体/液体)。从而使不相溶的固相、液相、气相在相应熟工艺和适量添加剂的共同作用下,瞬间均匀精细的分散乳化,经过高频乳化的循环往复,终得到稳定的产品。
由于工作腔体内四组分散头(定子+转子)同时工作,乳液经过高剪切后,液滴更细腻,粒径分布更窄,因而生成的混合液稳定性更好。四组分散头均易于更换,适合不同的工艺应用。该系列中不同型号的设备都有相同的线速度和剪切率,非常易于扩大规模化生产。
其剪切力速率可以超过21000rpm,转子的速度可以达到66m/s。在该范围内,由剪切力所造成的湍流结合研制的电机可以使粒径范围小到纳米级。剪切力更强,乳液的粒径分布更窄。由于能量密度,无需其他辅助分散设备。
分散机设计理念;
1ERS2000系列作为一个用于混合分散工艺的,其具有连续式性操作,因此也被称作连续式速混合分散机,能够更好满足大批量连续化生产作业要求.与传统的批次分散机相比具有以下优势
2分散:批次分散机在进行分散前往往需要预搅拌,在其基础上才能实现较好的分散乳化混合效果.因此所需要时间更多,产量更小.适用于不连续生产或者产量较小的生产.而连续式分散机可以直接进行投料,更短时间能够实现混合分散的颗粒经的要求.产量大,适用于连续式生产,产量更大的情况.
3分散效果好:批次分散机安装在罐体内,物料与分散头较松散,工作时依靠强大的吸力使物料进入分散头中,但在分散乳化过程中,存在部分物料逃逸的情况,混合乳化颗粒经分布较宽,此外批次分散机的分散头为单层结构。不能实现足够小的颗粒经要求。而连续式分散机由于乳化腔体内部设计足够小,分散头与物料紧密接触,剪切充分,同时乳化腔体设计成多层转定子咬合结构,优化粗齿结构,可以满足混合分散的颗粒经分布较窄,效率更高。
4技术功能指标更高:ERS2000系列管线式分散机和批次分散机比较在相同的马达情况下,转速有明显优势,ERS2000转速可以达到14000RPM,可以在更短的时间内处理更多符合要求的物料,能够为大批量生产的企业实现生产过程的成本降低。
分散技术三要素:分散介质、分散剂和分散设备
1、分散介质
(1)根据粘度不同,分散介质分为高粘度、中粘度和低粘度三种。在低粘度介质中,如水和有机溶剂,纳米粉体管易于分散。中粘度介质如液态环氧树脂、液态硅橡胶等,高粘度介质如熔融态的塑料
(2)本文件介绍的纳米粉体管分散技术,针对中、低粘度分散介质
2、分散剂
(1)分散剂的选择,与分散介质的结构、极性、溶度参数等密切相关
(2)分散剂的用量,与纳米粉体比表面积和共价键修饰的功能基团有关
(3)水性介质中,推荐使用。强极性有机溶剂中,如醇、DMF、NMP, 推荐使用TNADIS。中等极性有机溶剂如酯类、液态环氧树脂、液态硅橡胶,推荐使用TNEDIS
3、分散设备
(1)超声波分散设备:非常适合实验室规模、低粘度介质分散,用于中、高粘度介质时会受到限制
(2)研磨分散设备:适合大规模地分散碳纳米管、中粘度介质分散粉体
(3)采用“先研磨分散、后超声波分散”组合方法,可以、稳定地分散粉体
从设备角度分析,影响混合,分散,均质结果的因素有以下几点:
1 工作头的形式(批次式和连续式)(连续式比批次好)
2 工作头的剪切速率(越大,效果越好)
3 工作头的齿形结构(分为初齿,中齿,细齿,超细齿,约细齿效果越好)
4 物料在分散腔体的停留时间,分散时间(可以看作同等的电机,流量越小,效果越好)
5 循环次数(越多,效果越好,到设备的期限,就不能再好)
速度的计算
剪切速率的定义是两表面之间液体层的相对速率。
– 剪切速率 (s-1) = v 速率 (m/s)
g 定-转子 间距 (m)
由上可知,剪切速率取决于以下因素:
– 转子的线速率
– 在这种请况下两表面间的距离为转子-定子 间距。
IKN 定-转子的间距范围为 0.2 ~ 0.4 mm
速率V= 3.14 X D(转子直径)X 转速 RPM / 60
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