碳材料复合聚氨酯研磨分散机
纳米材料分散
颗粒细化到纳米级后,其表面积累了大量的正、负电荷,纳米颗粒的形状极不规则,这样造成了电荷的聚集。纳米颗粒表面原子比例随着纳米粒径的降低而迅速增加,当降1nm时,表面原子比例高达90%,原子几乎全部集中到颗粒表面,处于高度活化状态,导致表面原子配位数不足和高表面能。纳米颗粒具有很高的化学活性,表现出强烈的表面效应,很容易发生聚集而达到稳定状态,从而团聚发生
分散方式
涂料中粉体(含纳米材料)的分散主要是靠剪切力的作用。纳米材料在涂料体系中的分散,一般是采用下述分散方法来达到分散效果。
研磨分散:利用三辊机或多辊机的辊与辊速度的不同,将研磨料投入加料辊(后辊)和中辊之间的加料沟,二辊以不同速度内向旋转,部分研磨料进入加料缝并受到强大的剪切作用,通过加料缝,研磨料被分为两部分,一部分附加在加料辊上回到加料沟,另一部分由中辊带到中辊和前辊之间的刮漆缝,在此又一次受到更强大的剪切力作用。经过刮漆缝,研磨料又分成两部分,一部分由前辊带到刮刀处,落入刮漆盘,另一部分再回到加料沟,如此经几次循环,可达到分散的目的。但用三辊机或多辊机进行处理效率低,能耗高,满足不了大生产的需求。
高剪切分散机: 高剪切分散机的核心部件是定子/转子结构,转子高速旋转所产生的高切线速度和高频机械效应带来强劲的动能,使物料在定、转子狭窄的间隙中受到强烈的机械剪切、液力剪切、离心挤压、液层磨擦、撞击撕裂和湍流等综合作用,使不相溶的固相、液相、气相在相应成熟工艺的条件下,瞬间均匀精细地分散,经过高频的循环往复,*终得到稳定的高品质产品。与三辊机、球磨机、砂磨机相比,高剪切分散机具高、能耗低等显著优点,是分散工艺的***。
高剪切均质分散机是高效、快速、均匀地将一个相或多个相固体进入到另一互不相溶的连续相(通常液体)的过程的设备的设备。当其中一种或者多种材料的细度达到微米数量级时,甚***纳米级时,体系可被认为均质。当外部能量输入时,两种物料重组成为均一相。高剪切均质机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。高剪切分散机从而使不相溶的固相、液相、气相在相应熟工艺和适量添加剂的共同作用下,瞬间均匀精细的分散均质,经过高频管线式高剪切分散机的循环往复,*终得到稳定的高品质产品。
影响分散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。
SID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,希德公司在XR2000系列的基础上又开发出XRS2000超高速分散机。其剪切速率可以超过14000 rpm,转子的速度可以达到40m/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,粒经分布更窄。由于能量密度极高,无需其他辅助分散设备。
研磨分散机是由胶体磨分散机组合而成的高科技产品。
第一级由具有精细度递升的三级锯齿突起和凹槽。定子可以无限制的被调整到所需要的转子之间距离。在增强的流体湍流下。凹槽在每级口可以改变方向。
第二级由转定子组成。分散头的设计也很好的满足不同粘度的物质以及颗粒粒径的需要。在线式的定子和转子(乳化头)和批次式机器的工作头设计的不同主要是因为在对输送性的要求方面,特别要引起注意的是:在粗精度、中等精度、细精度和其他一些工作头类型之间的区别不光是指定转子齿的排列,还有一个很重要的区别是不同工作头的几何学征不一样。狭槽宽度以及其他几何学特征都能改变定子和转子工作头的不同功能。
以下为型号表供参考:
型号 |
标准流量 L/H |
输出转速 rpm |
标准线速度 m/s |
马达功率 KW |
进口尺寸 |
出口尺寸 |
XMD2000/4 |
400 |
18000 |
44 |
4 |
DN25 |
DN15 |
XMD2000/5 |
1500 |
10500 |
44 |
11 |
DN40 |
DN32 |
XMD2000/10 |
4000 |
7200 |
44 |
22 |
DN80 |
DN65 |
XMD2000/20 |
10000 |
4900 |
44 |
45 |
DN80 |
DN65 |
XMD2000/30 |
20000 |
2850 |
44 |
90 |
DN150 |
DN125 |
XMD2000/50 |
60000 |
1100 |
44 |
160 |
DN200 |
DN150 |
碳材料复合聚氨酯研磨分散机
