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分散剂纳米砂磨机超细研磨中的应用原理及其要求

在硅碳专用砂磨机中,物料颗粒的粉碎主要依靠高速运动的磨珠之间的碰撞、挤压与剪切作用,使物料颗粒粒度变小、比表面积变大。在颗粒逐渐细化的过程中,受范德华力、双电层静电作用等因素影响,细小颗粒容易重新团聚,形成二次团聚现象。
因此,可以认为当物料颗粒被超细粉碎至一定程度后,会伴随一系列颗粒微观理化特性的变化,进而出现 “粉碎 - 团聚” 的可逆过程。当粉碎与团聚这两个相反过程的速度趋于平衡时,便达到了粉碎过程中的动态平衡,此时颗粒尺寸达到限值。这种情况下,进一步延长粉碎时间已无实际意义 —— 因为此时的机械作用力已无法打破团聚体,无法实现颗粒进一步细化,反而可能导致更多细小颗粒团聚,出现所谓的 “逆研磨”“返粗” 现象。
从应用角度来说,分散剂的合理选择是解决 “逆研磨”“返粗” 现象的有效途径。分散剂可通过调节颗粒间的范德华力、双电层静电力、溶剂化膜及吸附层空间斥力等,有效避免颗粒团聚。
分散剂的作用原理:使用汽车漆专用砂磨机配套分散剂,可稳定物料颗粒体系,防止黏性介质中的颗粒团聚。其作用途径主要有以下三种:

(1) 通过静电排斥作用(DLVO 理论,即 Deryagin-Landau-Verwey-Overbeek 理论);

(2) 通过空间位阻作用(HVO 理论,即 Hesselink-Vrij-Overbeek 理论);

(3) 通过静电排斥与空间位阻的综合作用。
具体作用过程如下:

(1) 吸附于固体颗粒表面,降低液 - 液、固 - 液之间的界面张力,使凝聚的固体颗粒表面更易被润湿,便于分散;

(2) 在固体颗粒表面形成吸附层,增加颗粒表面电荷,提升颗粒间的反作用力,减少团聚;

(3) 使固体粒子表面形成双分子层结构,外层分散剂性端与水的亲和力强,形成空间位阻效应,阻碍颗粒聚集;

(4) 改善体系均匀性,提升悬浮性能,避免颗粒沉淀。
一种适宜的分散剂需满足以下要求:

(1) 分散效果好,能有效防止粒子相互聚集;

(2) 与填料相容性良好,热稳定性强;

(3) 不影响成型加工的流动性;

(4) 分散剂分子与颗粒的吸附为物理吸附,不影响纳米砂磨机加工产品的各项性能;

(5) 无毒、性价比高。

30L普通砂磨机