二氧化硅在樹脂、涂漆和凝膠漆的分散

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          復(fù)合材料中,不飽和聚酯樹脂(UPR)是使用量最大的樹脂品種之一,在結(jié)構(gòu)、防腐、絕緣材料等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。但通用的不飽和聚酯樹脂仍存在一些不足,如固化后硬而脆,韌性差,強(qiáng)度低等,故其應(yīng)用場合受到極大的限制,因此,對不飽和聚酯樹脂進(jìn)行改性具有重要意義。通常,改性后不飽和聚酯樹脂的觸變性高低對其施工具有重要影響,獲得優(yōu)異觸變性的不飽和聚酯樹脂一直是其改性的熱點(diǎn)。氣相二氧化硅具有納米顆粒尺度和豐富的表面羥基,是高分子材料優(yōu)選的補(bǔ)強(qiáng)劑和觸變劑。

          高度分散的氣相二氧化硅，例如Aerosil、Cab-O-Sil、瓦克的HDK等產(chǎn)品，被用作增稠劑和觸變劑，有著廣泛的應(yīng)用。沉淀法的氣相二氧化硅或是硅膠（Acemat，Gasil，Syloid等）相比之下不會較之太輕，但這些粉體的處理方式極為接近，因?yàn)樗鼈兎浅５摹芭K”（極容易制造出粉塵）！

          取決于最終產(chǎn)品的應(yīng)用，不同濃度的高度分散的二氧化硅被添加到液體中。常規(guī)的做法是將二氧化硅粉末手動倒入容器中，這樣會造成不可接受的塵埃。容器的內(nèi)壁和攪拌元器件的軸上被局部潤濕的“面包皮”所覆蓋，這些團(tuán)聚物降低了最終產(chǎn)品的質(zhì)量，因此這種類型的潤濕是非常不經(jīng)濟(jì)的。

          假如在容器上方裝有粉塵排出口，部分不可控的粉塵進(jìn)入過濾器；假如沒有除塵，粉塵將覆蓋在你的身體表面，使你的頭發(fā)和皮膚變干，還有，假如操作人員沒有戴口罩，粉塵將被吸入肺部。當(dāng)然，粉塵也許不是最關(guān)鍵的，重要的是，假如和溶劑中的蒸汽一起的情況下，將會產(chǎn)生危險(xiǎn)以及日益變厚的容器內(nèi)部的涂層。

          另外有些用戶設(shè)想通過使用氣力輸送，將粉體輸送到容器中，以達(dá)到減少粉塵量的目的。這將導(dǎo)致大量的空氣被帶入到容器中。如果打開容器，那么這種方法的結(jié)果是制造更多的粉塵；而如果容器是密閉的，所有的含有粉塵的空氣必須與溶劑的蒸汽通過過濾系統(tǒng)一起排出。作為高度分散的二氧化硅的比重非常低，使用氣力輸送的粉塵量是非常之大的。

          而那些存在容器內(nèi)壁和攪拌軸上的“面包皮”的問題不能用這種方式來很好地解決。當(dāng)光粉長期漂浮于容器內(nèi)部液體的表面上，潤濕和分散需要大量的時(shí)間。排氣系統(tǒng)是必須的，這些過濾器必須要能保證能夠過濾溶劑的蒸汽和粉塵-這是非常之昂貴的解決方案。

          另外一個(gè)缺陷是添加到液體表面的粉體，必須是潤濕前暴露于液體的蒸汽。高度分散的二氧化硅必須與欲結(jié)合的溶劑具有很高的親和力。如果二氧化硅粉體已經(jīng)與溶劑相結(jié)合，這將降低進(jìn)入樹脂的效率，最終，需要更多的粉體才能獲得最終產(chǎn)品的所需的觸變性。

使用ystral設(shè)備吸入粉體

         TDS-吸入式攪拌和TDS-Dispermix裝于容器內(nèi)部。這兩款機(jī)型在混合頭里建立一個(gè)真空環(huán)境，從而吸入粉體，并在液面下潤濕粉體。它們僅限于低粘性液體（最大到1000mPas），并且具有些許或是中等的剪切效果。

         Conti-TDS是一款外部獨(dú)立的在線式機(jī)型。它獨(dú)立于不同規(guī)格的容器，可以輕松地連接到任何現(xiàn)有容器中。該款機(jī)器在它的高剪切分散區(qū)建立一個(gè)真空，吸入粉體進(jìn)入液體絕對無塵且無損耗，粉體被完全潤濕和分散。無需適用額外的粉體輸送裝置。粉體直接被吸入至液體中-它不暴露于溶劑的蒸汽，這一點(diǎn)意味著它是100%被用于建立所需要的觸變性。

          這個(gè)流程非常潔凈，當(dāng)粉體被吸入后，在同一機(jī)器里也可被用于作分散劑，真的沒有比這更好的系統(tǒng)用來吸入和分散氣相二氧化硅了。

          在使用ystral公司的Conti-TDS系列產(chǎn)品可以看到附帶的非常有趣的現(xiàn)象：使用ystral公司的Conti-TDS產(chǎn)品的二氧化硅懸浮液的粘度，相比之下，常常要高于傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的粘度。因此使用Conti-TDS產(chǎn)品的好處就是有利于粉體更好地分散，這也是有時(shí)候可以減少粉體的濃度的原因。

          二氧化硅粉體具有很大的比表面積。1g的Aerosil200系列的二氧化硅的比表面積為200m2，那么10kg就有200萬平方米的比表面積。如果將粉體傾倒入只有2-3平方米的液體表面，而采用傳統(tǒng)的攪拌器或是溶解100萬平方米的粉體比表面積在這里將被潤濕，這樣的結(jié)果就是導(dǎo)致大量的團(tuán)聚物的產(chǎn)生。

分散含量為7%的AEROSIL  ^R 200UP樹脂

          裝有Conti-TDS機(jī)器的系統(tǒng)，潤濕則處于高剪切和真空的狀態(tài)，在高剪切的作用力下，在粉體的比表面積不變的情況下的同時(shí)，液體的比表面積增加數(shù)百萬倍，此時(shí)，將粉體直接吸入到液體中，立即潤濕并分散。這使得整個(gè)流程的效率極高，而且，分散液中沒有團(tuán)聚物。

性能優(yōu)點(diǎn)：

·更高的品質(zhì)，與常規(guī)方法相比，具有更好的分散效果

·操作流程無塵，無損耗

·容器內(nèi)壁或是攪拌軸上不存在部分潤濕的“面包皮”狀物和塊狀物

·更高的安全標(biāo)準(zhǔn)！粉體不會被操作人員送入含有溶劑的環(huán)境

·靈活的單批次處理量

·單臺機(jī)器可以匹配單個(gè)或是多個(gè)容器

·減少流程的時(shí)間和所需的費(fèi)用

·投資回報(bào)快

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