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。
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,最终得到稳定的高品质产品。与三辊机、球磨机、砂磨机相比,高剪切分散机具有效率高、能耗低等显著优点,是分散工艺的首选。
高剪切分散机工作原理
◆ 在高速旋转的转子产生的离心力作用下,物料从工作头的上下进料区,同时从轴向吸入工作腔。 ◆ 强劲的离心力将物料从径向甩入定、转子之间狭窄精密的间隙中,同时受到离心挤压、液层摩擦、液力撞击等综合作用力,物料被初步分散。 ◆ 高速旋转的转子产生至少15m/s以上的线速度,物料在强烈的液力剪切、液层磨擦、撕裂碰撞等作用下被充分分散破碎,同时通过定子槽高速射出。 ◆ 物料不断地从径向高速射出,在物料本身和容器壁的阻力下改变流向,与此同时在转子区产生的上、下轴向抽吸力的作用下,又形成上、下两股强烈的翻动紊流。物料经过数次循环,最终完成分散过程。
高剪切分散机与传统的搅拌混合设备相比具有以下优点:
◆ 处理量大,适合工业化连续生产 ◆ 粒径分布范围窄,匀度高 ◆ 省时、高效、节约能耗 ◆ 噪音低,运转平稳 ◆ 无死角,物料100%通过分散剪切 ◆ 设计新颖,操作简单,维修方便 ◆ 可实现自动化控制
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