Koji problemi proizlaze iz loše disperzije grafena- Suzhou Qingtian New Material Co., Ltd.

Kako se vodljivi premazi, vodljive tinte i novi energetski materijali nastavljaju širiti, ugljikovi nanomaterijali - grafen, ugljikove nanocijevi i vodljiva čađa - postali su bitna funkcionalna punila u ovim sustavima. Ali ovi materijali dijele definirajuću karakteristiku: izuzetno veliku površinu u kombinaciji sa snažnom inherentnom tendencijom agregiranja. Kada je disperzija neadekvatna, posljedice se protežu daleko izvan vodljivosti — dopiru do stabilnosti obrade, performansi skladištenja i učinkovitosti proizvodnje.

Četiri posljedice neadekvatne disperzije grafena

Re-aglomeracija praha

Čestice nanomaterijala lako međusobno stvaraju sekundarne agregate, potkopavajući ujednačenost disperzije o kojoj formulacija ovisi za dosljednu izvedbu.

Povišena viskoznost kaše

Sustave s visokim udjelom čvrste tvari izgrađene na slabo raspršenim ugljikovim nanomaterijalima često postaje teško obraditi, s neadekvatnim svojstvima tečenja koja kompliciraju operacije premazivanja, tiskanja ili lijevanja.

Loša stabilnost skladištenja

Sustavi skloni taloženju ili ponovnom zgrušavanju nakon stajanja gube svoju upotrebljivost tijekom vremena, stvarajući varijabilnost kvalitete između proizvodnje i točke uporabe.

Fluktuacija vodljivosti

Neravnomjerna disperzija dovodi do nestabilne vodljive mreže unutar gotovog materijala, izravno narušavajući dosljednost krajnje izvedbe za koju je materijal odabran.

Zašto sama mehanička disperzija ima praktične granice

Uobičajeni pristup poboljšanju disperzije ugljikovih nanomaterijala je povećanje intenziteta mljevenja ili produljenje vremena disperzije. Ovo može riješiti dio problema agregacije, ali za materijale s vrlo visokom specifičnom površinom, sama mehanička energija teško održava stabilnu disperziju tijekom dugoročnog razdoblja.

Oslanjanje isključivo na mehaničku silu za raspršivanje karbonskih materijala s velikom površinom teško je održivo — i ima tendenciju povećanja potrošnje energije i troškova obrade bez pružanja proporcionalno bolje stabilnosti. Namjenski disperzijski sustav, formuliran posebno za površinsku kemiju ovih materijala, pruža trajnije rješenje od samog mehaničkog unosa.

DH-6552W — Sredstvo za raspršivanje ugljičnih nanomaterijala na bazi vode

DH-6552W je a raspršivač na vodenoj bazi razvijen posebno za ugljikove nanomaterijale, pružajući učinkovitu sposobnost vlaženja i disperzije za grafen, ugljikove nanocijevi, vodljivu čađu i čađu visoke strukture. Poboljšanjem međufaznog stanja ovih nanomaterijala unutar formulacije, smanjuje se tendencija agregacije i poboljšava učinkovitost disperzije.

Područje izvedbe	Učinak	Relevantnost
Vlaženje i disperzija	Poboljšava vlaženje grafena, CNT-a, vodljivih površina čađe i visoke strukture čađe	Smanjuje početnu agregaciju tijekom miješanja i mljevenja
Reološka struktura	Pomaže sustavu u stvaranju stabilnije reološke strukture, uravnotežujući protok s tiksotropijom	Podržava i preradljivost i zadržavanje oblika u mokrom stanju
Kapacitet punjenja s visokim postotkom krutine	Poboljšava kapacitet nosivosti sustava u koncentriranim kašama s visokim sadržajem krutine	Relevantno za proizvodnju koncentrirane masterbatch i paste
Stabilnost skladištenja	Poboljšava otpornost na slijeganje i ponovno ogrubljivanje nakon stajanja	Podržava dosljednu kvalitetu između proizvodnje i točke uporabe
Kompatibilnost sa smolom	Održava dobru kompatibilnost s više sustava smola	Pruža fleksibilan prostor za formulaciju u različitim primjenama vodljivih materijala

Područja primjene

Vodljivi premazi Vodljive tinte Novi energetski materijali EMI zaštitni premazi Masterbatch koncentriranog ugljika Funkcionalni sustavi čađe

Smjernice za formulaciju

Parametar	Preporuka	Bilješke
Stadij zbrajanja	Prethodno pomiješajte s ugljikovim nanomaterijalom prije disperzije/mljevenja	Rano uvođenje maksimizira površinsku pokrivenost dok se agregati razgrađuju
Raspon doziranja	Optimizirajte prema specifičnoj površini korištenog karbonskog materijala	Grafen i CNT obično zahtijevaju veće relativno opterećenje od konvencionalne čađe zbog veće površine
Vrsta sustava	Vodeni sustavi	Za sustave ugljikovih nanomaterijala na bazi otapala, obratite se našem tehničkom timu za odgovarajuću alternativu
Energija miješanja	Preporučuje se umjereno do visoko smicanje tijekom početne faze disperzije	Kombinirajte s odgovarajućom mehaničkom disperzijom za najbolje rezultate; raspršivač nadopunjuje, a ne zamjenjuje odgovarajuće miješanje

Često postavljana pitanja

Zašto je grafen teže raspršiti nego konvencionalne pigmente?

Grafen ima izuzetno visoku specifičnu površinu i 2D strukturu sličnu listićima koja potiče snažno van der Waalsovo privlačenje između listova, što dovodi do slaganja i ponovnog nakupljanja. Ovo se bitno razlikuje od grubo sferne geometrije čestica većine konvencionalnih pigmenata i zahtijeva disperzant posebno prikladan za stabilizaciju ove vrste površine i geometrije.

Pokazuje li se loša disperzija uvijek odmah kao vidljiv problem kvalitete?

Nije nužno. Sustav se može činiti adekvatno raspršenim i normalno obrađivati u kratkom roku, dok je i dalje sklon postupnom ponovnom agregiranju tijekom skladištenja. Zbog toga je procjena stabilnosti skladištenja u realističnom vremenskom okviru, umjesto oslanjanja isključivo na početnu kvalitetu disperzije, važan dio razvoja formulacije za sustave ugljikovih nanomaterijala.

Može li se isti disperzant koristiti i za grafen i za ugljikove nanocijevi?

DH-6552W je dizajniran za rješavanje više vrsta ugljikovih nanomaterijala, uključujući grafen, ugljikove nanocijevi, vodljivu čađu i čađu visoke strukture, s obzirom na njihovu općenito sličnu površinsku kemiju velike površine, sklonu agregaciji. Optimalna doza može varirati od vrste materijala do vrste i trebala bi se potvrditi ispitivanjem formulacije za vaš specifični izvor ugljika i ciljanu primjenu.

Ključ za van

Učinkovitost vodljivih premaza, vodljivih tinti i novih sustava energetskih materijala u osnovi ovisi o kvaliteti disperzije ugljikovih nanomaterijala unutar njih. Loša disperzija ne samo da smanjuje vodljivost - ona se pridružuje poteškoćama u obradi, nestabilnosti skladištenja i nedosljednim krajnjim performansama. Rješavanje ovog problema putem raspršivača formuliranog posebno za površinsku kemiju grafena, ugljikovih nanocijevi i vodljive čađe pruža pouzdanije i skalabilnije rješenje od oslanjanja samo na energiju mehaničke disperzije.