English
Español
FrançaisНовости отрасли
Поскольку проводящие покрытия, проводящие чернила и новые энергетические материалы продолжают расширяться, углеродные наноматериалы — графен, углеродные нанотрубки и проводящая сажа — стали важными функциональными наполнителями в этих системах. Но у этих материалов есть одна определяющая характеристика: чрезвычайно большая площадь поверхности в сочетании с сильной склонностью к агрегированию. Когда дисперсия недостаточна, последствия выходят далеко за рамки проводимости — они влияют на стабильность обработки, производительность хранения и эффективность производства.
Четыре последствия недостаточной дисперсии графена
Реагломерация порошка
Частицы наноматериала легко образуют вторичные агрегаты друг с другом, подрывая однородность дисперсии, от которой зависит стабильность состава.
Повышенная вязкость суспензии
Системы с высоким содержанием твердых веществ, построенные на плохо диспергированных углеродных наноматериалах, часто становятся трудными для обработки из-за неадекватных свойств текучести, которые усложняют операции нанесения покрытия, печати или литья.
Плохая стабильность при хранении
Системы, склонные к оседанию или повторному оседанию после простоя, со временем теряют свою пригодность к использованию, создавая различия в качестве между производством и местом использования.
Колебания проводимости
Неравномерная дисперсия приводит к нестабильной проводящей сети внутри готового материала, что напрямую подрывает стабильность конечных характеристик, для которых был выбран материал.
Почему механическое рассеивание само по себе имеет практические ограничения
Распространенный подход к улучшению дисперсии углеродных наноматериалов заключается в увеличении интенсивности измельчения или продлении времени диспергирования. Это может решить часть проблемы агрегации, но для материалов с очень высокой удельной поверхностью только механическая энергия не может поддерживать стабильную дисперсию в течение длительного времени.
Полагаться исключительно на механическую силу для диспергирования углеродных материалов с большой площадью поверхности трудно поддерживать — и это имеет тенденцию увеличивать как потребление энергии, так и стоимость обработки, не обеспечивая при этом пропорционально лучшей стабильности. Специальная дисперсионная система, разработанная специально для химического состава поверхности этих материалов, обеспечивает более надежное решение, чем просто механическое воздействие.
DH-6552W — Водный диспергатор для углеродных наноматериалов
DH-6552W — это водный диспергатор разработан специально для углеродных наноматериалов и обеспечивает эффективное смачивание и диспергирование графена, углеродных нанотрубок, проводящего технического углерода и высокоструктурированного технического углерода. Улучшая межфазное состояние этих наноматериалов в составе, снижается тенденция к агрегации и повышается эффективность дисперсии.
| Область деятельности | Эффект | Актуальность |
| Смачивание и дисперсия | Улучшает смачивание поверхностей графена, УНТ, проводящего технического углерода и высокоструктурированного технического углерода. | Уменьшает начальную агрегацию во время смешивания и измельчения. |
| Реологическая структура | Помогает системе сформировать более стабильную реологическую структуру, уравновешивая поток и тиксотропию. | Поддерживает как технологичность, так и сохранение формы во влажном состоянии. |
| Емкость загрузки с высоким содержанием твердых частиц | Улучшает пропускную способность системы при работе с концентрированными суспензиями с высоким содержанием твердых частиц. | Актуально для производства концентрированной маточной смеси и пасты. |
| Стабильность хранения | Улучшает устойчивость к оседанию и повторному растрескиванию после стояния. | Поддерживает стабильное качество между производством и местом использования. |
| Совместимость со смолой | Поддерживает хорошую совместимость с различными системами смол. | Обеспечивает гибкое пространство для рецептур для различных применений проводящих материалов. |
Области применения
Проводящие покрытия Проводящие чернила Новые энергетические материалы Покрытия для защиты от электромагнитных помех Концентрированная углеродная маточная смесь Функциональные системы технического углерода
Руководство по составлению рецептур
| Параметр | Рекомендация | Примечания |
| Этап добавления | Предварительное смешивание с углеродным наноматериалом перед диспергированием/измельчением. | Раннее введение максимизирует покрытие поверхности по мере разрушения заполнителей |
| Диапазон дозировки | Оптимизация в соответствии с удельной поверхностью используемого углеродного материала. | Графен и УНТ обычно требуют более высокой относительной нагрузки, чем обычный технический углерод, из-за большей площади поверхности. |
| Тип системы | Водные системы | Для систем углеродных наноматериалов на основе растворителей проконсультируйтесь с нашей технической командой по поводу подходящей альтернативы. |
| Смешивание энергии | Рекомендуется от умеренного до высокого сдвига на начальной стадии диспергирования. | Для достижения наилучших результатов сочетайте с соответствующим механическим диспергированием; диспергатор дополняет, а не заменяет соответствующее смешивание |
Часто задаваемые вопросы
Почему графен труднее диспергировать, чем обычные пигменты?
Графен имеет чрезвычайно высокую удельную поверхность и двумерную листовую структуру, которая способствует сильному притяжению Ван-дер-Ваальса между листами, что приводит к штабелированию и повторной агрегации. Это фундаментально отличается от примерно сферической геометрии частиц большинства обычных пигментов и требует диспергатора, специально подходящего для стабилизации такого типа поверхности и геометрии.
Всегда ли плохая дисперсия сразу же проявляется как видимая проблема с качеством?
Не обязательно. Система может казаться достаточно рассредоточенной и нормально функционировать в краткосрочной перспективе, но при этом оставаться склонной к постепенной повторной агрегации во время хранения. Вот почему оценка стабильности при хранении в течение реалистичного периода времени, а не полагаться исключительно на начальное качество дисперсии, является важной частью разработки рецептуры систем углеродных наноматериалов.
Можно ли использовать один и тот же диспергатор как для графена, так и для углеродных нанотрубок?
DH-6552W предназначен для работы с несколькими типами углеродных наноматериалов, включая графен, углеродные нанотрубки, проводящую сажу и высокоструктурированную сажу, учитывая их во многом схожий химический состав поверхности с большой площадью поверхности, склонной к агрегации. Оптимальная дозировка может варьироваться в зависимости от типа материала и должна быть подтверждена путем испытаний состава для вашего конкретного источника углерода и целевого применения.
Ключевой вывод
Характеристики проводящих покрытий, проводящих чернил и систем новых энергетических материалов фундаментально зависят от качества дисперсии углеродных наноматериалов внутри них. Плохая дисперсия не только снижает проводимость, но и приводит к трудностям обработки, нестабильности хранения и нестабильным конечным характеристикам. Решение этой проблемы с помощью диспергатора, разработанного специально для химии поверхности графена, углеродных нанотрубок и проводящего технического углерода, обеспечивает более надежное и масштабируемое решение, чем полагаться только на механическую энергию дисперсии.
Запросить технические данные и образцы для DH-6552W
Наша техническая команда предоставляет TDS, рекомендации по применению и рекомендации по дозировке для вашей конкретной системы углеродных наноматериалов.
