随着人们对纳米浆料的需求不断增加,单纯的实验应用已显然不能满足当下对其的研发需求,我们急需从另一个维度去了解剖析纳米浆料的各项性能,尤其是制备高表面能多孔结构纳米级微粒浆料,以及制备大比表面积浓缩浆料,如多壁碳纳米管的分散与稳定,球形的分散与稳定等,对发展迅猛的新能源行业注入“力量”。
一、纳米浆料润湿与分散
润湿与分散是固体微粒向液相“融合”的基本要素,在碳纳米管实验中我们常常能听到吱吱响声,这是多孔结构的碳纳米管中空气被液体置换时发出的声音,高表面能微粒在高表张液相想要实现液-气置换这一过程是艰难的,需要通过特定分散剂实现,这一过程我们称之为润湿。
然而,由于微粒粒径越小,其比表面积越大,粒子表面能越大,再加上布朗扩散和热泳引起的颗粒迁移,这对分散剂的润湿性能和分散性能提出了挑战。分散剂对粉体表面润湿过后便伴随着分散,通过高速分散、研磨依旧保持固体微粒在液相中的均一相。
目前对于纳米级分散剂结构上大致有以下几类:
①聚醚改性苯乙烯-马来酸酐共聚物
②聚酯溶液
③苯乙烯-顺丁二烯酸酐共聚物
④酸性共聚物的烷基铵盐
⑤
其中常用于水基的纳米分散剂类型主要有①、②和③,这些分散剂特点是长链大分子量实现的微粒之间的解絮凝。
二、聚酯分散剂-高能粒子分散优解
水基,利用好水的特性,可以同时保证浆料和环保性。在目前主要纳米水性分散剂中,聚酯溶液具有很大的发展潜力,聚酯结构在通过链段合理嫁接后,以胶束存在,这一种梳状共聚物基于酯封端的大分子单体合成,由聚甲基(PMAA)和聚(N-异丙基)作为接枝,此类共聚物可以自组装形成球形核壳纳米结构微粒在不同介质中,从而形成胶束,值得注意的是其流体动力学直径随pH和温度会有所变化。
这类共聚物可以在水介质中自发组装成纳米级核-壳-冠胶束,其中疏水PA主链为核,PMAA嵌段为壳,PNIPAAm嵌段为冠。胶束化行为随环境pH和温度而变化,受静电斥力、PMAA氢键之间平衡的影响,胶体稳定性是吸引力范德华力和排斥力之间平衡的结果,范德华力总是存在,范围很短,涉及颗粒的整个体积,排斥力与颗粒表面有关,与溶剂化学环境高度相关。
针对颜料不同表面特性,选择具有颜料表面匹配颜料亲和链段分散剂,窄跨度的细颜料浆料。
广东核心新材料股份有限公司专注于分散剂,触变剂,流平剂,防结皮剂,抗流挂剂,消泡剂,催干剂等