技術(shù)文章
超聲波分散設(shè)備-谷邦百科
閱讀:2316 發(fā)布時(shí)間:2023-4-21 二氧化硅因其耐磨性,電絕緣性和高熱穩(wěn)定性而在各種工業(yè)中使用。超聲波分散有助于通過改善分散質(zhì)量來發(fā)揮二氧化硅的潛力。
二氧化硅應(yīng)用:
二氧化硅(SiO 2)是一種多功能陶瓷材料,用于各種工業(yè),以改善各種材料的表面和機(jī)械性能。它在許多產(chǎn)品配方中用作填料,性能添加劑,流變改性劑或加工助劑,例如油漆和涂料,塑料,合成橡膠,粘合劑,密封劑或絕緣材料。特別是將硅灰(無定形二氧化硅)或硅微粉添加到混凝土中以改善混凝土強(qiáng)度和耐久性。硅灰還用于耐火混凝土中,以減少孔隙率并通過改進(jìn)的顆粒填充來增強(qiáng)強(qiáng)度。
分散設(shè)備
二氧化硅分散體:
二氧化硅有多種親水和疏水形式,通常用于極細(xì)的粒徑。通常,二氧化硅在潤濕后不能很好地分散。它還會(huì)使產(chǎn)品配方中增加很多微小氣泡。
對(duì)于大多數(shù)二氧化硅應(yīng)用,良好而均勻的分散是很重要的。特別是當(dāng)用于涂料和漆中以改善耐刮擦性時(shí),二氧化硅顆粒需要足夠小以不干擾可見光以避免霧度并保持透明度。 對(duì)于大多數(shù)涂層,二氧化硅需要小于40nm才能滿足這一要求。對(duì)于其他應(yīng)用,顆粒附聚阻礙每個(gè)單獨(dú)的二氧化硅顆粒與周圍介質(zhì)相互作用。與其他高剪切混合方法相比,超聲波處理已經(jīng)證明在二氧化硅分散方面更有效。在聚集體粒度大于200微米,大部分顆粒減少到小于200納米。
超聲波處理:
在這項(xiàng)工作中使用了三種TiO2粉末:納米顆粒P25,納米顆粒ST21和亞微米HT0514。 P25和HT0514通過氣相合成制備; ST21通過濕化學(xué)合成制造。平均分子量為1200,2100,8000,15000和30,000的聚丙烯酸鈉(PAA)用作聚合物分散劑。為制備水性懸浮液,將TiO 2粉末與PAA在水中混合。用氨溶液(20%,分析級(jí))調(diào)節(jié)pH。對(duì)于超聲波處理,將50mL懸浮液在100mL燒杯中超聲照射30分鐘。為了防止水沸騰和PAA膠凝,將懸浮液照射10次,每次3分鐘,因?yàn)?分鐘的連續(xù)照射導(dǎo)致溫度升高60-70℃。每次連續(xù)照射3分鐘后,將懸浮液冷卻10分鐘。
我們使用了兩套超聲波設(shè)備,頻率:20 kHz;振幅:30-34毫米;發(fā)電量:70-120 W;工具頭直徑:26mm,經(jīng)過30分鐘的超聲波處理后,由于蒸發(fā),水減少了約10毫升。在超聲波處理之前和之后測(cè)量重量,并且添加純水以補(bǔ)償損失。無論振動(dòng)幅度大小和探頭直徑大小如何,懸浮團(tuán)聚體的粘度和平均粒徑均隨輻照時(shí)間的延長而減小。最終使溶液變得透明,sio2 顆粒明顯變小。