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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(hào)： |
ERS2000 |
| 品 牌： |
IKN |
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| 所 在 地： |
上海松江區(qū) |
| 更新日期： |
2024-12-16 |
| | 品牌：IKN | | 類型：剪切分散機(jī) | | 物料類型：固-液 | |
| | 適用物料：油墨 | | 應(yīng)用領(lǐng)域：化工 | | 型號(hào)：ERS2000 | |
| | 速度類別：有級(jí)變速 | | 調(diào)速范圍：10000 r/min | | 分散輪直徑：115 mm | |
| | 升降行程：10 mm | | 電機(jī)功率：11 Kw | | 變速方式：變速帶變速 | |
| | 罐容量：3000 L | | 外形尺寸：1-1-1 mm | | 整機(jī)重量：400 kg | |
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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(jī)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(jī)新材料之一。
2：納米二氧化硅是無機(jī)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(duì)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(tuán)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(tuán)聚的納米顆粒在涂料體系中有效的分散成納米級(jí)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(duì)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(duì)所合成的納米材料進(jìn)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(shí)起不到效果；加入量過多時(shí)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(shí)；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(dá)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(dá)到動(dòng)態(tài)的平衡。
IKN乳化機(jī)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(jī)械效應(yīng)帶來的強(qiáng)勁動(dòng)能，使物料在定、轉(zhuǎn)子狹窄的間隙中受到強(qiáng)烈的機(jī)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(dá)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(jī)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(dá)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(qiáng)度夠不夠?機(jī)械密封會(huì)不會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)生大量的熱而損毀泄露？主軸會(huì)不會(huì)偏振的很厲害，定轉(zhuǎn)子是否會(huì)發(fā)生摩擦?這些是IKN的關(guān)注點(diǎn)，也應(yīng)該是廣大客戶在選型時(shí)應(yīng)該重視的幾個(gè)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(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行而受到廣大廠家的好評(píng)。
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(jí)工業(yè)化產(chǎn)品。這需要多年的經(jīng)驗(yàn)積累，以及技術(shù)沉淀，更重要的是將經(jīng)驗(yàn)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(jī)制造商，有豐富的乳化設(shè)備的設(shè)計(jì)組裝經(jīng)驗(yàn)，并以開創(chuàng)性的思維積極擴(kuò)展乳化機(jī)在各個(gè)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(yàn)和相當(dāng)良好的客戶反饋。當(dāng)然IKN還在發(fā)展，我們的實(shí)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(tái)樣機(jī)可供客戶實(shí)驗(yàn)，打樣。并且公司產(chǎn)品價(jià)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(dòng)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(yùn)動(dòng)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(duì)于特定的漿料可以通過減小分散相固體顆粒直徑 d。因?yàn)橹挥挟?dāng)粒徑減至連續(xù)相液體分子大小時(shí)，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�，但是由于顆粒之間的間距減小，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(shí)，此時(shí)，顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)效應(yīng)就不能忽略了，所以由于細(xì)小顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)，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(huì)導(dǎo)致顆粒團(tuán)聚，對(duì)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(diǎn)，減小分散相顆粒的粒度，使其分布于一個(gè)較窄的尺寸范圍，并達(dá)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(diǎn)
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(shí)間，乳化分散時(shí)間（可以看作同等的電機(jī)，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(jì)算
剪切速率的定義是兩表面之間液體層的相對(duì)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(duì)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(jī)機(jī)。其剪切速率可以超過200.00 rpm，轉(zhuǎn)子的速度可以達(dá)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(jī)可以使粒徑范圍小到納米級(jí)。剪切力更強(qiáng)，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(dá)到普通的高壓均質(zhì)機(jī)的400BAR壓力下的顆粒大小.
2、設(shè)備特點(diǎn)
- 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(shí)的分散加工過程，ERS設(shè)備1小時(shí)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(jí)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(tuán)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?jiǎng)⒆⑸鋭�、微膠囊乳劑、填充劑分散
在線式高速分散機(jī)的優(yōu)點(diǎn)
1 ERS2000系列作為一個(gè)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(jī),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(jī)相比具有以下優(yōu)勢
1分散效果高:批次分散機(jī)在進(jìn)行分散前往往需要預(yù)攪拌,在其基礎(chǔ)上才能實(shí)現(xiàn)較好的分散混合效果.因此所需要時(shí)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(jìn)行投料,更短時(shí)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(jī)安裝在罐體內(nèi)，物料與分散頭較松散，工作時(shí)依靠強(qiáng)大的吸力使物料進(jìn)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(jī)的分散頭為單層結(jié)構(gòu)。不能實(shí)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(jì)足夠小，分散頭與物料緊密接觸，剪切充分，同時(shí)分散腔體設(shè)計(jì)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(jī)和批次分散機(jī)比較在相同的馬達(dá)情況下，轉(zhuǎn)速有明顯優(yōu)勢，ERS2000轉(zhuǎn)速可以達(dá)到14000RPM，可以在更短的惡時(shí)間內(nèi)處理更多符合要求的物料，能夠?yàn)榇笈可a(chǎn)的企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的成本降低。
納米二氧化硅在丙烯酸樹脂漆的改性中的作用,納米二氧化硅高速分散機(jī),丙烯酸樹脂納米分散機(jī),納米二氧化硅改性丙烯酸樹脂高速分散機(jī)
