• 纳米二氧化硅在丙烯酸树脂漆的改性中的作用

    详细信息

     品牌:IKN  类型:剪切分散机  物料类型:固-液  
     适用物料:油墨  应用领域:化工  型号:ERS2000  
     速度类别:有级变速  调速范围:10000 r/min 分散轮直径:115 mm 
     升降行程:10 mm 电机功率:11 Kw 变速方式:变速带变速  
     罐容量:3000 L 外形尺寸:1-1-1 mm 整机重量:400 kg 
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    一:概述
      1:纳米二氧化硅是无定形白色粉末,是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料,俗称“白炭黑”。是极其重要的高科技超微细无机新材料之一。
     
      2:纳米二氧化硅是无机粉体中的“半边天”,它的微颗粒表面带负电,不但亲水,而且亲和各种粉体,具有高分散性,是典型的“干粉改性剂”,表面负电性化学活性高,是粉体材料中少有的酸性氧化物。
    对丙烯酸树脂漆的改性

     


    ●纳米颗粒的比表面积和表面张力都很大,容易相互吸引而发生团聚。而纳米粒子如果不能真正地以纳米态分散在涂料中,就失去了其应有的作用。怎样将容易团聚的纳米颗粒在涂料体系中有效的分散成纳米级就成了纳米涂料生产中的关键问题。
     
    ●纳米材料是一种新兴的高科技产品,对传统涂料的研究方法和检测技术是不够的,纳米检测分析技术有待提高。虽然目前研究方法很多,不过很难找到一种能够更指接准确的对所合成的纳米材料进行表征的方法。
     
    ●纳米涂料的配方研究,纳米材料添加到涂料中应用一定加入量,加入量不足时起不到效果;加入量过多时既增加成本,涂料的质量也下降。所以,配方研究也是纳米二氧化硅在涂料中应用必须解决的问题。
     
    ●由于纳米材料具有与其他传统材料不同的特殊性能,传统的涂料施工、贮存方法将完全不适合于纳米涂料,特别是在纳米丝状材料或纳米层状材料用于涂料时;另外,纳米涂料缺乏相关的标准,如涂料中的纳米颜料在纯度、粒径、粒径分布、贮存稳定性等的指标和检测方法的标准亟待完善。

    分散的本质是通过能量的输入使不相溶的两相或多相达到互相包裹,近似稳定均一状态的做功过程。即形成乳液或悬浮液的条件是,在某一能量水平上, 各种微滴颗粒集聚的速度与分散的速度达到动态的平衡。
    IKN乳化机通过大能量的输入即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)。
    为了达到巨大的能量输入,IKN采用提高定转子转速的方法。在电机固定三千转的前提下,我们采用立式的结构通过皮带加速达到15000转。这很容易做到,但重要的是其它的部件能否能在高转速下保持稳定——轴承的强度够不够?机械密封会不会因为产生大量的热而损毁泄露?主轴会不会偏振的很厉害,定转子是否会发生摩擦?这些是IKN的关注点,也应该是广大客户在选型时应该重视的几个方面。
    二,IKN是国内xx乳化均质混合设备制造商,其诸多产品因其优异的乳化均质效果,能长时间的稳定运行而受到广大厂家的好评。
    IKN采用xx的零部件,并倾尽全力将其优化组合,制成各方面都卓然出众的艺术级工业化产品。这需要多年的经验积累,以及技术沉淀,更重要的是将经验和技术转化为创新的能力。
    IKN开创者,也是公司的技术总工程师曹纯亮先生,早年供职于xx乳化机制造商,有丰富的乳化设备的设计组装经验,并以开创性的思维积极扩展乳化机在各个领域的新应用,成绩斐然。如今IKN产品早已在柴油乳化,硅油乳化,疫苗乳化,各种医药制剂的乳化工序,食品,化妆品,油墨纳米颗粒,纳米微球的分散,农药悬浮剂和乳剂的生产等行业取得成熟的应用经验和相当良好的客户反馈。当然IKN还在发展,我们的实力还不足,IKN的愿景是为广大客户提供整套的工艺解决方案。
    三,IKN公司位于上海松江,交通方便,有多台样机可供客户实验,打样。并且公司产品价格较同类,同品质的产品具有不小优势,配合我公司xx推出的促销活动和优良的服务品质相信您一定可以在IKN买到合适,满意的乳化,均质,混合设备。
     
    悬浮液的分层理论
    分层是分散相在外力(重力或离心力)作用下,在连续相中上浮或下沉的结果。在忽略布朗运动效应的静态条件下,可用Stokes 定律来描述,即分散相球形颗粒由于重力的沉降速度 V 由下式确定:
     
    式中
    ρs -ρ为分散相与连续相的密度差,g 为重力加速度,d 为分散相颗粒直径,μ为连续相的粘度。如果分散相颗粒的密度比连续相密度大,颗粒下沉,速度 V 为正值,反之,颗粒上浮,速度为负值。沉降速度大,浆料就容易分层。如果要保持体系稳定,就必须降低沉降速度,对于特定的浆料可以通过减小分散相固体颗粒直径 d。因为只有当粒径减至连续相液体分子大小时,颗粒才能稳定、均匀地分散在液体中不发生分离。
    通过以上的分析我们可以看出,要提高悬浮液的稳定性,分散相颗粒的粒径应尽量细小。但应该指出,根据前人所做的大量研究发现,随着颗粒粒度的减小,虽然颗粒由重力引起的分离作用变为次要的因素,但是由于颗粒之间的间距减小,颗粒之间的结合力(范德华力等)起到了重要决定性作用。另外,当颗粒直径小于某一细小尺寸时,此时,颗粒的布朗运动效应就不能忽略了,所以由于细小颗粒的布朗运动,而使得颗粒之间产生激烈地碰撞。若不加稳定剂,这些情况都会导致颗粒团聚,对体系的稳定是不利的。所以浆料的分散中,颗粒粒径并非越细越好,要视浆料的特性而定。分散就是要根据物料的特性与特点,减小分散相颗粒的粒度,使其分布于一个较窄的尺寸范围,并达到吸力与斥力的相互平衡,从而保证浆料体系的稳定。
     
     
     
    影响分散乳化结果的因素有以下几点
     
     
    1 分散头的形式(批次式和连续式)(连续式比批次好)
    2 分散头的剪切速率 (越大,效果越好)
    3 分散头的齿形结构(分为初齿,中齿,细齿,超细齿,约细齿效果越好)
    4 物料在分散墙体的停留时间,乳化分散时间(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)
     
    线速度的计算
    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
     
        高的转速和剪切率对于获得超细微悬浮液是*重要的。根据一些行业特殊要求,依肯公司在ERS2000系列的基础上又开发出ERX2000超高速剪切乳化机机。其剪切速率可以超过200.00 rpm,转子的速度可以达到66m/s。在该速度范围内,由剪切力所造成的湍流结合专门研制的电机可以使粒径范围小到纳米级。剪切力更强,乳液的粒经分布更窄。由于能量密度极高,无需其他辅助分散设备,可以达到普通的高压均质机的400BAR压力下的颗粒大小.
     
    2、设备特点
    1.  ERS设备与传统设备相比:
    高效、节能
    传统设备需8小时的分散加工过程,ERS设备1小时左右完成,超细分散效果显著,能耗*降低;
    高速、高品质
    传统设备的搅拌转速每分钟几十转,带分散功能的转速每分钟1500转以内,只完成宏观分散加工,超细分散能力极为有限;ERS设备的转速每分钟1000015000转之间,超高线速度产生的剪切力,瞬间超细分散浆料中的粉体。
    1. ERS设备与同类设备相比:
    多层多向剪切分散
    同类设备的定转子等部件结构单一,多级多层的结构是单纯重复性加工,相同的齿槽结构易发生物料未经分散便通过工作腔的短路现象;
    ERS设备的定转子结构采用多层多向剪切概念,装配式结构使物料得到不同方向剪切分散,杜绝了短路现象,超细分散更为彻底。
     
    3、工艺应用
     
    锂电池正负极浆料的超细分散   电路板基材浆料粉液超细分散
    高粘度物料粉液超细混合分散    纳米材料团聚物超细解聚分散
     
     
     
    4、应用范围
    电子电池:锂电池正极浆料、锂电池负极浆料、电路板基材浆料
    纳米材料:超细碳酸钙、白炭黑等纳米材料解聚、纳米粉体应用固-液分散
    精细化工:热熔胶、密封胶、胶水、絮凝剂、表面活性剂
    生物医药:药膏、软膏、霜剂、注射剂、微胶囊乳剂、填充剂分散
    在线式高速分散机的优点
    1  ERS2000系列作为一个用于混合分散工艺的设备,其具有连续式性操作,因此也被称作连续式超高速混合分散机,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
     
    1分散效果高: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.产量大效率高,适用于连续式生产,产量更大的情况.
     
    2 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,但在分散过程中,存在部分物料逃逸的情况,混合分散颗粒经分布较宽,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。而连续式分散由于分散腔体内部设计足够小,分散头与物料紧密接触,剪切充分,同时分散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
     
    3 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,可以在更短的恶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。

     
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