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碳纳米管的分散要点在于实现分散的同时避免打断管体。实验室常用的超声波分散方式难以满足工业化大规模应用的需求,而传统的搅拌与研磨方法不仅效率低下,而且对缓解碳纳米管团聚的效果甚微。高能球磨虽能打散团聚体,却会将较长的碳纳米管打断,从而显著降低材料的性能。相比之下,依肯机械凭借其独特的设计,在高速分散碳纳米管的过程中,能够有效保持其长度,*大程度地减少分散过程对材料的破坏,同时,该机械还具备良好的适应性,可适用于不同黏度的分散介质,展现出在碳纳米管分散领域的显著优势。
依肯机械合作的客户众多,其中成都某单位和沈阳某大学尤为突出,这两家单位在单壁碳管/碳纳米管分散领域处于业内龙头地位。
碳纳米管分散技术三要素: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,碳纳米管易于分散。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)碳纳米管分散技术,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,与碳纳米管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TNWDIS。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、低粘度介质分散碳纳米管,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、中粘度介质分散碳纳米管。
(3)采用“先研磨分散、后超声波分散”组合方法,可以、稳定地分散碳纳米管。
羧基化高纯单壁碳纳米管溶液分散难点:
碳纳米管分散,其实也就是所谓的纳米级物料的分散,在做纳米粉体分散或研磨时,因为粉体尺度由大变小的过程中,范德华力及布朗运动现象逐渐明显且重要。选择适当助剂以避免粉体再次凝聚及选择适当的研磨机来控制研磨浆料温度以降低或避免布朗运动影响,是湿法研磨分散方法能否成功地得到纳米级粉体研磨及分散关键技术。
羧基化高纯单壁碳纳米管水分散液混合分散机特点:
1、IKN研磨分散机的结构为:级为胶体磨头定转子,第二级为分散盘定转子;有利于碳纳米管浆料的分散,先研磨后分散,避免物料的团聚。
2、IKN研磨分散机转速可达14000rpm,线速度为44m/s,定转子间隙为0.2-0.3mm,属于超精细分散,高速剪切速率,分散后的碳纳米管浆料更加均匀稳定。
3、IKN研磨分散机应对碳纳米管浆料,机械密封采用合金环,设备所有密封圈采用全氟橡胶;另外IKN研磨分散机更模块都带有夹套可进行温度控制,便于各种工艺的要求。
单壁碳纳米管水分散液混合分散机核心参数:
1、主轴转速:0-14000rpm;
2、处理量:0-10000L/H
3、电机功率:4kw、11kw、22kw;
4、定转子材质:316L;
5、定转子间隙:0.2-0.3mm
CMSD2000系列研磨分散机参数选型表
研磨分散机 流量 输出 线速度 功率 入口/出口连接
类型 l/h rpm m/s kW
CMSD2000/4 300 14,000 41 4 DN25/DN15
CMSD2000/5 1000 10,500 41 11 DN40/DN32
CMSD2000/10 4000 7,200 41 30 DN80/DN65
CMSD2000/20 10000 4,900 41 45 DN80/DN65
CMSD2000/30 20000 2,850 41 90 DN150/DN125
CMSD2000/50 60000 1,100 41 160 DN200/DN150
表中上限处理量是指介质为“水”的测定数据。
流量取决于设置的间隙和被处理物料的特性,可以被调节到大允许量的10%
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380
4kw
粉体浆料
<100 mm
10 um
450*350*750 mm
0-14000