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乙炔炭黑与碳纳米管的复配工艺

德隆化工有限公司 | 为世界贡献一流导电炭黑 | 发布时间: 2024-11-18 | 80 次浏览 | 分享到:

乙炔炭黑与碳纳米管的复配工艺主要包括以下步骤:


原料准备

选择合适的乙炔炭黑和碳纳米管:根据具体的应用需求和性能目标,挑选粒径、比表面积、结构度等参数合适的乙炔炭黑和碳纳米管。确保两种材料的纯度和质量符合要求,避免杂质对复配效果产生不良影响。

准备分散剂等助剂:准备合适的分散剂,如表面活性剂、聚合物分散剂等,帮助乙炔炭黑和碳纳米管在后续的混合过程中均匀分散,防止团聚。同时,根据需要还可以准备偶联剂等其他助剂,增强两种材料与基体材料的结合力。

选择基体材料:确定复配后的应用领域,选择相应的基体材料,如橡胶、塑料、涂料等。基体材料应与乙炔炭黑和碳纳米管具有良好的相容性。

预混合

干法预混合:将乙炔炭黑和碳纳米管按照一定的比例放入高速混合机中进行初步混合。混合时间和速度需要根据设备和物料的量进行调整,一般混合时间为 15-30 分钟,速度适中,确保两种材料能够初步混合均匀。

湿法预混合(可选):如果希望获得更好的混合效果,可以采用湿法预混合。将乙炔炭黑、碳纳米管和适量的溶剂(如乙醇、水等,根据基体材料的性质选择)加入到搅拌容器中,搅拌均匀后形成浆料。然后使用超声设备或机械搅拌器对浆料进行进一步的分散处理,时间为 30-60 分钟,使乙炔炭黑和碳纳米管在溶剂中充分分散。

表面处理

添加分散剂:在经过预混合的物料中加入分散剂,分散剂的用量一般为物料总量的 0.5%-2%。继续搅拌 15-30 分钟,使分散剂能够均匀地包裹在乙炔炭黑和碳纳米管的表面,提高它们的分散性。

偶联剂处理(可选):如果需要增强乙炔炭黑和碳纳米管与基体材料的结合力,可以添加适量的偶联剂进行表面处理。偶联剂的种类和用量应根据材料的性质确定,一般为物料总量的 1%-3%。在一定的温度(通常为 40-80℃)下搅拌反应 30-90 分钟,使偶联剂能够充分与材料表面结合。

与基体材料混合

橡胶基体:如果基体材料是橡胶,将经过处理的乙炔炭黑和碳纳米管与橡胶在开炼机或密炼机中进行混合。先将橡胶在开炼机上进行塑炼,使其具有良好的可塑性,然后将乙炔炭黑和碳纳米管逐步加入到橡胶中,同时加入适量的硫化剂等助剂。在密炼机中进行混合时,要控制好密炼机的温度、转速和时间,确保材料能够均匀混合,并且橡胶的硫化性能不受影响。

塑料基体:对于塑料基体,将乙炔炭黑和碳纳米管与塑料颗粒在高速混合机中进行混合,然后通过挤出机进行挤出造粒。挤出机的温度设置要根据塑料的种类和特性进行调整,一般在 150-250℃之间。在挤出过程中,要保证物料的流动性和混合均匀性,使乙炔炭黑和碳纳米管能够均匀地分散在塑料基体中。

涂料基体:当基体材料是涂料时,将乙炔炭黑和碳纳米管与涂料的其他成分(如树脂、溶剂、颜料等)在搅拌容器中进行混合,使用高速搅拌器或砂磨机进行分散处理,使材料能够均匀地分散在涂料中,形成稳定的涂料体系。

后处理

干燥处理:对于经过复配的橡胶或塑料材料,如果在加工过程中使用了溶剂或含有水分,需要进行干燥处理。将材料放入烘箱中,在适当的温度(根据材料的性质而定,一般为 60-100℃)下干燥 2-4 小时,去除材料中的水分和溶剂,确保材料的性能不受影响。

粉碎筛分(可选):对于复配后的颗粒状材料,如果需要得到特定的粒径分布,可以进行粉碎和筛分处理。使用粉碎机将材料粉碎成所需的粒径范围,然后通过筛分设备将不同粒径的颗粒分离出来,得到符合要求的产品。