纳米粒子原位包覆高速分散设备

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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。

使用IKN纳米粒子原位包覆高速分散设备可以在高速分散过程中同步实现表面包覆与纳米分散。

工作原理如下：

    ◆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，同时从轴向吸人工作腔。

    ◆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。 

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。

高速均质分散机设备等级：化工级、卫生I级、卫生II级、无菌级速均质分散机电机形式：普通马达、变频调速马达、防爆马达、变频防爆马达、气动马达速均质分散机电源选择： 380V/50HZ、220V/60HZ、440V/50HZ速均质分散机材质：SUS304 、SUS316L 、SUS316Ti速均质分散机表面处理：抛光、耐磨处理速均质分散机进出口联结形式：法兰、螺口、夹箍

1 表中上限处理量是指介质为“水”的测定数据。

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