纳米粒子原位包覆高速分散工艺

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现有技术中功能性高聚物产品越来越多，它们大多通过在聚合物中 添加细小尺寸乃至纳米级的无机粒子，使产品具有某些新功能。但是， 细小尺寸的无机粒子，特别是纳米级的无机粒子，在使用过程中极容易 发生团聚而影响其功能性的体现。随着纳米技术的日益发展，人们对纳 米材料的要求也不断提高，为了充分体现纳米尺寸所特有的性能， 有效防止颗粒团聚、提高分散性。粒子表面包覆便是因此而发展起来的 一项技术，其主要原理是用表面添加剂与颗粒发生化学反应或者表面吸 附，从而改变粒子的表面形态，提高细小粒子特别是粉体的分散性能。

通常，纳米无机粒子包覆是在得到纳米粉体后再对其进行机械分 散，然后进行表面包覆处理。由于纳米无机粒子具有的比表面积， 制备形成纳米粉体后很容易团聚在一起，而一旦发生团聚就很难通过机 械方法使其再次分散成纳米级的粒子了。正因如此，常规的纳米无机粒 子表面包覆方法很容易出现分散不匀、表面包覆不均等问题。

作为生产中的一种重要添加剂，纳米级无机粒子的表面包 覆技术成为近年来人们研究的一个热点。据报道，“溶胶—凝胶法”制备纳米的工艺研究；邢曦等人介绍 了近年来纳米粒子表面包覆的方法和特点，包括无机物包覆中沉降与表 面化学反应法、声化学法和纳米粒子自组装法等；孙予罕等人发明了一 种表面包膜氧化铝的纳米颗粒的制备方法，先采用“溶胶—凝胶法” 合成纳米级，然后再进行氧化铝包膜。

     无机纳米粒子原位生成的过程中同时进行表面包覆、有 机分散处理，然后直接应用到的生产过程中，形成无机纳米粒子与 高聚物的有效复合体，实现纳米粒子生成、表面包覆、分散使用的一步 法工艺。

 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，chao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bu能zai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。 IKN 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chao细微悬浮液是重要的。根据一些行业te殊要求，依肯公司在ER2000系列的基础上又开发出ERS2000chao gao速分散机。其剪切速率可以chao过14000 rpm，转子的速度可以da到40m/s。在该速度范围内，由剪切力所造成的湍流结合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ji高,无需其他辅助分散设备。

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