德国ystral分散机

二氧化硅在不饱和树脂中的分散
 

（本文由厦门唯特机电有限公司Mr roger编译，如有不足之处请指正！未经许可，严禁拷贝/转载）
 

        复合材料中,不饱和聚酯树脂(UPR)是使用量***大的树脂品种之一,在结构、防腐、绝缘材料等领域有广泛的应用。但通用的不饱和聚酯树脂仍存在一些不足,如固化后硬而脆,韧性差,强度低等,故其应用场合受到极大的限制,因此,对不饱和聚酯树脂进行改性具有重要意义。通常,改性后不饱和聚酯树脂的触变性高低对其施工具有重要影响,获得优异触变性的不饱和聚酯树脂一直是其改性的热点。气相二氧化硅具有纳米颗粒尺度和丰富的表面羟基,是高分子材料优选的补强剂和触变剂。
        高度分散的气相二氧化硅，例如Aerosil、Cab-O-Sil、瓦克的HDK等产品，被用作增稠剂和触变剂，有着广泛的应用。沉淀法的气相二氧化硅或是硅胶（Acemat，Gasil，Syloid等）相比之下不会较之太轻，但这些粉体的处理方式极为接近，因为它们非常的“脏”（极容易制造出粉尘）！
        取决于***终产品的应用，不同浓度的高度分散的二氧化硅被添加到液体中。常规的做法是将二氧化硅粉末手动倒入容器中，这样会造成不可接受的尘埃。容器的内壁和搅拌元器件的轴上被局部润湿的“面包皮”所覆盖，这些团聚物降低了***终产品的质量，因此这种类型的润湿是非常不经济的。
        假如在容器上方装有粉尘排出口，部分不可控的粉尘进入过滤器；假如没有除尘，粉尘将覆盖在你的身体表面，使你的头发和皮肤变干，还有，假如操作人员没有戴口罩，粉尘将被吸入肺部。当然，粉尘也许不是***关键的，重要的是，假如和溶剂中的蒸汽一起的情况下，将会产生危险以及日益变厚的容器内部的涂层。
        另外有些用户设想通过使用气力输送，将粉体输送到容器中，以达到减少粉尘量的目的。这将导致大量的空气被带入到容器中。如果打开容器，那么这种方法的结果是制造更多的粉尘；而如果容器是密闭的，所有的含有粉尘的空气必须与溶剂的蒸汽通过过滤系统一起排出。作为高度分散的二氧化硅的比重非常低，使用气力输送的粉尘量是非常之大的。
        而那些存在容器内壁和搅拌轴上的“面包皮”的问题不能用这种方式来很好地解决。当光粉长期漂浮于容器内部液体的表面上，润湿和分散需要大量的时间。排气系统是必须的，这些过滤器必须要能保证能够过滤溶剂的蒸汽和粉尘-这是非常之昂贵的解决方案。
        另外一个缺陷是添加到液体表面的粉体，必须是润湿前暴露于液体的蒸汽。高度分散的二氧化硅必须与欲结合的溶剂具有很高的亲和力。如果二氧化硅粉体已经与溶剂相结合，这将降低进入树脂的效率，***终，需要更多的粉体才能获得***终产品的所需的触变性。
 

使用ystral设备吸入粉体

        TDS-吸入式搅拌和TDS-Dispermix装于容器内部。这两款机型在混合头里建立一个真空环境，从而吸入粉体，并在液面下润湿粉体。它们仅限于低粘性液体（***大到1000mPas），并且具有些许或是中等的剪切效果。
 
        Conti-TDS是一款外部独立的在线式机型。它独立于不同规格的容器，可以轻松地连接到任何现有容器中。该款机器在它的高剪切分散区建立一个真空，吸入粉体进入液体绝对无尘且无损耗，粉体被完全润湿和分散。无需适用额外的粉体输送装置。粉体直接被吸入至液体中-它不暴露于溶剂的蒸汽，这一点意味着它是100%被用于建立所需要的触变性。
        这个流程非常洁净，当粉体被吸入后，在同一机器里也可被用于作分散剂，真的没有比这更好的系统用来吸入和分散气相二氧化硅了。
        在使用ystral公司的Conti-TDS系列产品可以看到附带的非常有趣的现象：使用ystral公司的Conti-TDS产品的二氧化硅悬浮液的粘度，相比之下，常常要高于传统方法生产的粘度。因此使用Conti-TDS产品的好处就是有利于粉体更好地分散，这也是有时候可以减少粉体的浓度的原因。
        二氧化硅粉体具有很大的比表面积。1g的Aerosil200系列的二氧化硅的比表面积为200m?，那么10kg就有200万平方米的比表面积。如果将粉体倾倒入只有2-3平方米的液体表面，而采用传统的搅拌器或是溶解100万平方米的粉体比表面积在这里将被润湿，这样的结果就是导致大量的团聚物的产生。
 

分散含量为7%的AEROSIL R 200UP树脂
 

        装有Conti-TDS机器的系统，润湿则处于高剪切和真空的状态，在高剪切的作用力下，在粉体的比表面积不变的情况下的同时，液体的比表面积增加数百万倍，此时，将粉体直接吸入到液体中，立即润湿并分散。这使得整个流程的效率极高，而且，分散液中没有团聚物。
性能优点：
·更高的品质，与常规方法相比，具有更好的分散效果
·操作流程无尘，无损耗
·容器内壁或是搅拌轴上不存在部分润湿的“面包皮”状物和块状物
·更高的安全标准！粉体不会被操作人员送入含有溶剂的环境
·灵活的单批次处理量
·单台机器可以匹配单个或是多个容器
·减少流程的时间和所需的费用
·投资回报快
 

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