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納米二氧化硅在丙烯酸樹脂漆的改性中的作用
| 產(chǎn)品型號： |
ERS2000 |
| 品 牌： |
IKN |
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| 所 在 地： |
上海松江區(qū) |
| 更新日期： |
2024-10-21 |
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一：概述
1：納米二氧化硅是無定形白色粉末，是一種無毒、無味、無污染的無機非金屬材料，俗稱“白炭黑”。是極其重要的高科技超微細(xì)無機新材料之一。
2：納米二氧化硅是無機粉體中的“半邊天”，它的微顆粒表面帶負(fù)電，不但親水，而且親和各種粉體，具有高分散性，是典型的“干粉改性劑”，表面負(fù)電性化學(xué)活性高，是粉體材料中少有的酸性氧化物。
對丙烯酸樹脂漆的改性
●納米顆粒的比表面積和表面張力都很大，容易相互吸引而發(fā)生團聚。而納米粒子如果不能真正地以納米態(tài)分散在涂料中，就失去了其應(yīng)有的作用。怎樣將容易團聚的納米顆粒在涂料體系中有效的分散成納米級就成了納米涂料生產(chǎn)中的關(guān)鍵問題。
●納米材料是一種新興的高科技產(chǎn)品，對傳統(tǒng)涂料的研究方法和檢測技術(shù)是不夠的，納米檢測分析技術(shù)有待提高。雖然目前研究方法很多，不過很難找到一種能夠更指接準(zhǔn)確的對所合成的納米材料進行表征的方法。
●納米涂料的配方研究，納米材料添加到涂料中應(yīng)用一定加入量，加入量不足時起不到效果；加入量過多時既增加成本，涂料的質(zhì)量也下降。所以，配方研究也是納米二氧化硅在涂料中應(yīng)用必須解決的問題。
●由于納米材料具有與其他傳統(tǒng)材料不同的特殊性能，傳統(tǒng)的涂料施工、貯存方法將完全不適合于納米涂料，特別是在納米絲狀材料或納米層狀材料用于涂料時；另外，納米涂料缺乏相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，如涂料中的納米顏料在純度、粒徑、粒徑分布、貯存穩(wěn)定性等的指標(biāo)和檢測方法的標(biāo)準(zhǔn)亟待完善。
分散的本質(zhì)是通過能量的輸入使不相溶的兩相或多相達到互相包裹，近似穩(wěn)定均一狀態(tài)的做功過程。即形成乳液或懸浮液的條件是，在某一能量水平上， 各種微滴顆粒集聚的速度與分散的速度達到動態(tài)的平衡。
IKN乳化機通過大能量的輸入即由于轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的高切線速度和高頻機械效應(yīng)帶來的強勁動能，使物料在定、轉(zhuǎn)子狹窄的間隙中受到強烈的機械及液力剪切、離心擠壓、液層摩擦、撞擊撕裂和湍流等綜合作用，形成懸浮液（固/液），乳液（液體/液體）和泡沫（氣體/液體）。
為了達到巨大的能量輸入，IKN采用提高定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的方法。在電機固定三千轉(zhuǎn)的前提下，我們采用立式的結(jié)構(gòu)通過皮帶加速達到15000轉(zhuǎn)。這很容易做到，但重要的是其它的部件能否能在高轉(zhuǎn)速下保持穩(wěn)定——軸承的強度夠不夠?機械密封會不會因為產(chǎn)生大量的熱而損毀泄露？主軸會不會偏振的很厲害，定轉(zhuǎn)子是否會發(fā)生摩擦?這些是IKN的關(guān)注點，也應(yīng)該是廣大客戶在選型時應(yīng)該重視的幾個方面。
二，IKN是國內(nèi)xx乳化均質(zhì)混合設(shè)備制造商，其諸多產(chǎn)品因其優(yōu)異的乳化均質(zhì)效果，能長時間的穩(wěn)定運行而受到廣大廠家的好評。
IKN采用xx的零部件，并傾盡全力將其優(yōu)化組合，制成各方面都卓然出眾的藝術(shù)級工業(yè)化產(chǎn)品。這需要多年的經(jīng)驗積累，以及技術(shù)沉淀，更重要的是將經(jīng)驗和技術(shù)轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新的能力。
IKN開創(chuàng)者，也是公司的技術(shù)總工程師曹純亮先生，早年供職于xx乳化機制造商，有豐富的乳化設(shè)備的設(shè)計組裝經(jīng)驗，并以開創(chuàng)性的思維積極擴展乳化機在各個領(lǐng)域的新應(yīng)用，成績斐然。如今IKN產(chǎn)品早已在柴油乳化，硅油乳化，疫苗乳化，各種醫(yī)藥制劑的乳化工序，食品，化妝品，油墨，納米顆粒，納米微球的分散，農(nóng)藥懸浮劑和乳劑的生產(chǎn)等行業(yè)取得成熟的應(yīng)用經(jīng)驗和相當(dāng)良好的客戶反饋。當(dāng)然IKN還在發(fā)展，我們的實力還不足，IKN的愿景是為廣大客戶提供整套的工藝解決方案。
三，IKN公司位于上海松江，交通方便，有多臺樣機可供客戶實驗，打樣。并且公司產(chǎn)品價格較同類，同品質(zhì)的產(chǎn)品具有不小優(yōu)勢，配合我公司xx推出的促銷活動和優(yōu)良的服務(wù)品質(zhì)相信您一定可以在IKN買到合適，滿意的乳化，均質(zhì)，混合設(shè)備。
懸浮液的分層理論
分層是分散相在外力（重力或離心力）作用下，在連續(xù)相中上浮或下沉的結(jié)果。在忽略布朗運動效應(yīng)的靜態(tài)條件下，可用Stokes 定律來描述，即分散相球形顆粒由于重力的沉降速度 V 由下式確定：
式中
ρs -ρ為分散相與連續(xù)相的密度差，g 為重力加速度，d 為分散相顆粒直徑，μ為連續(xù)相的粘度。如果分散相顆粒的密度比連續(xù)相密度大，顆粒下沉，速度 V 為正值，反之，顆粒上浮，速度為負(fù)值。沉降速度大，漿料就容易分層。如果要保持體系穩(wěn)定，就必須降低沉降速度，對于特定的漿料可以通過減小分散相固體顆粒直徑 d。因為只有當(dāng)粒徑減至連續(xù)相液體分子大小時，顆粒才能穩(wěn)定、均勻地分散在液體中不發(fā)生分離。
通過以上的分析我們可以看出，要提高懸浮液的穩(wěn)定性，分散相顆粒的粒徑應(yīng)盡量細(xì)小。但應(yīng)該指出，根據(jù)前人所做的大量研究發(fā)現(xiàn)，隨著顆粒粒度的減小，雖然顆粒由重力引起的分離作用變?yōu)榇我囊蛩兀怯捎陬w粒之間的間距減小，顆粒之間的結(jié)合力（范德華力等）起到了重要決定性作用。另外，當(dāng)顆粒直徑小于某一細(xì)小尺寸時，此時，顆粒的布朗運動效應(yīng)就不能忽略了，所以由于細(xì)小顆粒的布朗運動，而使得顆粒之間產(chǎn)生激烈地碰撞。若不加穩(wěn)定劑，這些情況都會導(dǎo)致顆粒團聚，對體系的穩(wěn)定是不利的。所以漿料的分散中，顆粒粒徑并非越細(xì)越好，要視漿料的特性而定。分散就是要根據(jù)物料的特性與特點，減小分散相顆粒的粒度，使其分布于一個較窄的尺寸范圍，并達到吸力與斥力的相互平衡，從而保證漿料體系的穩(wěn)定。
影響分散乳化結(jié)果的因素有以下幾點
1 分散頭的形式（批次式和連續(xù)式）（連續(xù)式比批次好）
2 分散頭的剪切速率 （越大，效果越好）
3 分散頭的齒形結(jié)構(gòu)（分為初齒，中齒，細(xì)齒，超細(xì)齒，約細(xì)齒效果越好）
4 物料在分散墻體的停留時間，乳化分散時間（可以看作同等的電機，流量越小，效果越好）
5 循環(huán)次數(shù)（越多，效果越好，到設(shè)備的期限，就不能再好）
線速度的計算
剪切速率的定義是兩表面之間液體層的相對速率。
– 剪切速率 (s-1) = v 速率 (m/s)
g 定-轉(zhuǎn)子 間距 (m)
由上可知，剪切速率取決于以下因素：
– 轉(zhuǎn)子的線速率
– 在這種請況下兩表面間的距離為轉(zhuǎn)子-定子 間距。
IKN 定-轉(zhuǎn)子的間距范圍為 0.2 ~ 0.4 mm
速率V= 3.14 X D（轉(zhuǎn)子直徑）X 轉(zhuǎn)速 RPM / 60
高的轉(zhuǎn)速和剪切率對于獲得超細(xì)微懸浮液是*重要的。根據(jù)一些行業(yè)特殊要求，依肯公司在ERS2000系列的基礎(chǔ)上又開發(fā)出ERX2000超高速剪切乳化機機。其剪切速率可以超過200.00 rpm，轉(zhuǎn)子的速度可以達到66m/s。在該速度范圍內(nèi)，由剪切力所造成的湍流結(jié)合專門研制的電機可以使粒徑范圍小到納米級。剪切力更強，乳液的粒經(jīng)分布更窄。由于能量密度極高,無需其他輔助分散設(shè)備,可以達到普通的高壓均質(zhì)機的400BAR壓力下的顆粒大小.
2、設(shè)備特點
- ERS設(shè)備與傳統(tǒng)設(shè)備相比：
高效、節(jié)能
傳統(tǒng)設(shè)備需8小時的分散加工過程，ERS設(shè)備1小時左右完成，超細(xì)分散效果顯著，能耗*降低；
高速、高品質(zhì)
傳統(tǒng)設(shè)備的攪拌轉(zhuǎn)速每分鐘幾十轉(zhuǎn)，帶分散功能的轉(zhuǎn)速每分鐘1500轉(zhuǎn)以內(nèi)，只完成宏觀分散加工，超細(xì)分散能力極為有限；ERS設(shè)備的轉(zhuǎn)速每分鐘10000～15000轉(zhuǎn)之間，超高線速度產(chǎn)生的剪切力，瞬間超細(xì)分散漿料中的粉體。
- ERS設(shè)備與同類設(shè)備相比：
多層多向剪切分散
同類設(shè)備的定轉(zhuǎn)子等部件結(jié)構(gòu)單一，多級多層的結(jié)構(gòu)是單純重復(fù)性加工，相同的齒槽結(jié)構(gòu)易發(fā)生物料未經(jīng)分散便通過工作腔的短路現(xiàn)象；
ERS設(shè)備的定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)采用多層多向剪切概念，裝配式結(jié)構(gòu)使物料得到不同方向剪切分散，杜絕了短路現(xiàn)象，超細(xì)分散更為徹底。
3、工藝應(yīng)用
鋰電池正負(fù)極漿料的超細(xì)分散 電路板基材漿料粉液超細(xì)分散
高粘度物料粉液超細(xì)混合分散 納米材料團聚物超細(xì)解聚分散
4、應(yīng)用范圍
電子電池：鋰電池正極漿料、鋰電池負(fù)極漿料、電路板基材漿料
納米材料：超細(xì)碳酸鈣、白炭黑等納米材料解聚、納米粉體應(yīng)用固-液分散
精細(xì)化工：熱熔膠、密封膠、膠水、絮凝劑、表面活性劑
生物醫(yī)藥：藥膏、軟膏、霜劑、注射劑、微膠囊乳劑、填充劑分散
在線式高速分散機的優(yōu)點
1 ERS2000系列作為一個用于混合分散工藝的設(shè)備,其具有連續(xù)式性操作,因此也被稱作連續(xù)式超高速混合分散機,能夠更好滿足大批量連續(xù)化生產(chǎn)作業(yè)要求.與傳統(tǒng)的批次分散機相比具有以下優(yōu)勢
1分散效果高:批次分散機在進行分散前往往需要預(yù)攪拌,在其基礎(chǔ)上才能實現(xiàn)較好的分散混合效果.因此所需要時間更多,產(chǎn)量更小.適用于不連續(xù)生產(chǎn)或者產(chǎn)量較小的生產(chǎn).而連續(xù)式分可以直接進行投料,更短時間能夠?qū)崿F(xiàn)混合分散的顆粒經(jīng)的要求.產(chǎn)量大效率高,適用于連續(xù)式生產(chǎn),產(chǎn)量更大的情況.
2 分散效果好：批次分散機安裝在罐體內(nèi)，物料與分散頭較松散，工作時依靠強大的吸力使物料進入分散頭中，但在分散過程中，存在部分物料逃逸的情況，混合分散顆粒經(jīng)分布較寬，此外批次分散機的分散頭為單層結(jié)構(gòu)。不能實現(xiàn)足夠小的顆粒經(jīng)要求。而連續(xù)式分散由于分散腔體內(nèi)部設(shè)計足夠小，分散頭與物料緊密接觸，剪切充分，同時分散腔體設(shè)計成多層轉(zhuǎn)定子咬合結(jié)構(gòu)，優(yōu)化粗齒結(jié)構(gòu)，可以滿足混合分散的顆粒經(jīng)分布較窄，效率更高
3 技術(shù)功能指標(biāo)更高：ERS2000系列管線式分散機和批次分散機比較在相同的馬達情況下，轉(zhuǎn)速有明顯優(yōu)勢，ERS2000轉(zhuǎn)速可以達到14000RPM，可以在更短的惡時間內(nèi)處理更多符合要求的物料，能夠為大批量生產(chǎn)的企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)過程的成本降低。
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