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文檔簡介
1、研磨分散機在碳納米管上應(yīng)用 二、分散劑用量推薦 三、碳納米管水分散劑(TNWDIS)概述 四、超聲波分散設(shè)備使用建議及分散實例 五、研磨分散設(shè)備使用建議 碳納米管分散技術(shù)三要素:分散介質(zhì)、分散劑和分散設(shè)備 1、分散介質(zhì) (1)根據(jù)粘度不同,分散介質(zhì)分為高粘度、中粘度和低粘度三種。在低粘度介質(zhì)中,如水和有機溶劑,碳納米管易于分散。中粘度介質(zhì)如液態(tài)環(huán)氧樹脂、液態(tài)硅橡膠等,高粘度介質(zhì)如熔融態(tài)的塑料 (2)本PPT文件介紹的碳納米管分散技術(shù),針對中、低粘度分散介質(zhì) 2、分散劑 (1)分散劑的選擇,與分散介質(zhì)的結(jié)構(gòu)、極性、溶度參數(shù)等密切相關(guān) (2)分散劑的用量,與碳納米管比表面積和共價鍵修飾的功能基團有
2、關(guān) (3)水性介質(zhì)中,推薦使用TNWDIS。強極性有機溶劑中,如醇、DMF、NMP, 推薦使用TNADIS。中等極性有機溶劑如酯類、液態(tài)環(huán)氧樹脂、液態(tài)硅橡膠,推薦使用TNEDIS 3、分散設(shè)備 (1)超聲波分散設(shè)備:非常適合實驗室規(guī)模、低粘度介質(zhì)分散碳納米管,用于中、高粘度介質(zhì)時會受到限制 (2)研磨分散設(shè)備:適合大規(guī)模地分散碳納米管、中粘度介質(zhì)分散碳納米管 (3)采用先研磨分散、后超聲波分散組合方法,可以高效、穩(wěn)定地分散碳納米管 分散劑用量推薦 1、碳納米管比表面積與分散劑用量 我們試劑級碳納米管分為單壁管(外徑2nm)和多壁管。多壁管根據(jù)外徑不同,分為TNM1(外徑8nm)、 TNM2 (
3、外徑8-15nm)、 TNM3 (外徑10-20nm)、 TNM5 (外徑20-30nm)、 TNM7 (外徑30-50nm)、 TNM8 (外徑50nm)。隨著外徑的增加,碳納米管的比表面積減小 TNWDIS推薦用量:單壁管重量的3.5倍, TNM1 重量的1.0倍, TNM8 重量的0.2倍。其余用量參考調(diào)整 2、碳納米管功能化與分散劑用量 功能化后的碳納米管,更容易在水中分散。 通常,碳納米管羧基功能化后,分散劑的用量可以減少50% TNWDIS推薦用量:羧基化單壁管重量的1.5-1.8倍, 羧基化TNM1 重量的0.5倍, 羧基化TNM8 重量的0.1倍 3、對于TNADIS, TNM
4、8 的推薦用量是重量的0.2倍。對于TNEDIS, TNM8 的推薦用量是重量的1.2倍 其余碳納米管分散劑用量可以參照調(diào)整 碳納米管水分散劑(TNWDIS)概述 1、不含烷基酚聚氧乙烯醚 (APEO)的非離子表面活性劑,生態(tài)環(huán)保。歐洲國家自1976年起陸續(xù)制定了法規(guī)限制生產(chǎn)和使用APEO 2、含有芳香基團,特別適合制備碳納米管水分散液。芳香基團與碳納米管管壁親和性好,易于吸附在管壁 3、性能指標(biāo) 活性物質(zhì)含量:90% 水 分 含 量:10%濁點:68-70碳納米管水分散劑(TNWDIS)結(jié)構(gòu)超聲波分散設(shè)備使用建議 1、超聲波粉碎機(tip型)和超聲波清洗機(bath型)都可以用于碳納米管分散
5、 2、超聲波粉碎機發(fā)出的超聲波能量密度高(能量集中于變幅桿上而不是一個平面上)、頻率低,更適合碳納米管的分散。根據(jù)碳納米管分散液的量,選擇合適的超聲波粉碎機功率和變幅桿直徑 3、在水介質(zhì)中,超聲波的空化作用會使TNWDIS產(chǎn)生少量泡沫,泡沫會影響超聲效果,可以選擇靜置或加入消泡劑,消除泡沫 粘度高的介質(zhì)不適合選擇超聲波設(shè)備分散 ,建議選擇研磨分散設(shè)備 研磨式分散機是由膠體磨,分散機組合而成的高科技產(chǎn)品。 第一級由具有精細(xì)度遞升的三級鋸齒突起和凹槽。定子可以無限制的被調(diào)整到所需要的與轉(zhuǎn)子之間的距離。在增強的流體湍流下,凹槽在每級都可以改變方向。 第二級由轉(zhuǎn)定子組成。分散頭的設(shè)計也很好地滿足不同粘
6、度的物質(zhì)以及顆粒粒徑的需要。在線式的定子和轉(zhuǎn)子(乳化頭)和批次式機器的工作頭設(shè)計的不同主要是因為在對輸送性的要求方面,特別要引起注意的是:在粗精度、中等精度、細(xì)精度和其他一些工作頭類型之間的區(qū)別不光是指定轉(zhuǎn)子齒的排列,還有一個很重要的區(qū)別是不同工作頭的幾何學(xué)特征不一樣。狹槽數(shù)、狹槽寬度以及其他幾何學(xué)特征都能改變定子和轉(zhuǎn)子工作頭的不同功能。根據(jù)以往的慣例,依據(jù)以前的經(jīng)驗指定工作頭來滿足一個具體的應(yīng)用。在大多數(shù)情況下,機器的構(gòu)造是和具體應(yīng)用相匹配的,因而它對制造出最終產(chǎn)品是很重要。當(dāng)不確定一種工作頭的構(gòu)造是否滿足預(yù)期的應(yīng)用。 CMD2000系列的線速度很高,剪切間隙非常小,這樣當(dāng)物料經(jīng)過的時候,形成的摩擦力就比較劇烈,結(jié)果就是通常所說的濕磨。定轉(zhuǎn)子被制成圓椎形,具有精細(xì)度遞升的三級
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