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高压微射流均质机——解决精细化工材料松团、剥离、分散问题的新一代高压均质技术

2022-05-20 09:36:03

  精细化工是当今化学工业中较具活力的新兴领域之一,是新材料的重要组成部分。精细化工产品种类多、附加值高、用途广、产业关联度大,直接服务于国民经济的诸多行业和高新技术产业的各个领域。在国家大力推进产业结构优化升级和提升行业整体竞争力的进程中精细化工行业承担着非常重要的使命任务,其中精细化工率的高低已经成为衡量一个国家或地区化学工业发达程度和化工科技水平高低的重要标志。精细化工是指产量小、纯度高、价格贵的化工产品,如催化剂、涂料、高分子聚合物和高纯度微纳米氧化物等。但这些材料因为本身的颗粒大小或团聚情况导致无法在一些高端应用上直接使用,需要一种能很好松团、分散的设备进行处理后才能发挥其真正优良的特性。
  高压微射流均质机作为现如今较为先进的湿法高压分散技术,为精细化工材料的上述问题提供了非常好的纳米均质解决方案,可以为很多种精细化工材料解决粒径细化和分散均一的问题。高压微射流均质机是配置金刚石交互容腔的全新一代高压均质机,也称为纳米均质机,其核心均质组件金刚石交互容腔具有微孔道对射技术(纯物理作用),可将料液内的微颗粒均质到纳米级稳定均一的状态,料液成分在200Mpa的压力下通过金刚石交互容腔独特设计的孔道(Y型或Z型)时形成音速射流,可以通过调控均质机来达到理想的粒径分布效果,且不会产生金属材料污染,可实现实验研发到大生产的线形放大,为高价值材料提供可靠的技术方案。下面介绍几种使用高压微射流均质机分散松团的精细化工应用:
  1.氢燃料电池催化剂和水电解催化剂分散:随着氢燃料车项目的蓬勃发展,氢燃料电池催化剂和水电解催化剂也供不应求,但由于其需要涂膜使用,要求的浆料均一性和分散性都较好,所以需要在涂膜前使用高压微射流均质机进行催化剂浆料的分散。
  2.导电高分子细化分散:导电高分子是具有导电功能的聚合物材料,具有密度小、易加工、耐腐蚀、可大面积成膜等特点。在进行终端使用之前也需要先经过高压微射流均质机将粒径打小并充分分散均一。
  3.纳米氧化物如二氧化硅、氧化铈、氧化铝等松团分散:这些氧化物的单晶颗粒往往是几十纳米到几百纳米的范围,但是由于表面能的原因会团聚成几微米到几十微米的团聚状态影响发挥其原有的纳米特性,就需要在高压微射流均质机的金刚石微孔道中高速对射进行解团聚,比较典型的应用是化学机械抛光液,因为服务于芯片行业分散要求很高就需要使用高压微射流均质机。
  4.石墨烯、氮化硼等二维材料的剥离:石墨烯是目前研究较多的新型“奇迹”材料,具有巨大的应用潜力。高压微射流技术已成功用于通过石墨的液体剥离制备多层石墨烯(FLG),从现有报道了解到高压微射流均质机产生的均匀高剪切力以较高的浓度实现了100%的剥离率。所生产的FLG随后被配制成高导电可印刷油墨。整个过程是水基的,不使用刺激性化学物质,因此更环保。
  5.碳纳米管、纳米纤维素等3D材料的解团聚和分散:使用高压微射流均质机分散单壁纳米管(SWNT)或多壁纳米管(MWNT)可以成功地将单壁碳纳米管和/或多壁碳纳米管分散在各种液体介质中,包括聚合物树脂、有机溶剂或水,并形成稳定的悬浮液。分散也可以提高电导率。同理也可用于纤维素的去纤化。结果证明,在几种加工条件下,木材纤维素和非木材纤维样品都可以成功地去纤。纤维素纳米纤维(CNF)是可以通过使用高压微射流均质机分解纸浆水分散体制备的,然后将所制备的CNF与纳米粘土分散体混合以获得复合分散体。
  6.粘结剂、喷墨、农药、光伏材料、纳米金属粉末等的松团和分散应用。

高压均质机

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