Acasă / Știri / Știri din industrie / Pasta conductivă de negru de fum are vâscozitate ridicată - problema poate fi în stadiul de dispersie
Știri din industrie
Grafenul, nanotuburile de carbon și negrul de fum conductiv sunt din ce în ce mai folosite în acoperiri conductoare, cerneluri funcționale și paste pe bază de apă. Dar aceste pulberi formează cu ușurință aglomerate după ce intră în sistemele lichide. Dacă procesul de umectare este insuficient, dispersia ulterioară este afectată cu ușurință, provocând în continuare modificări de vâscozitate a pastei, stare de curgere neideală și re-aspru după depozitare - în special la creșterea nivelului de adăugare a nanomaterialelor de carbon, deoarece interacțiunea dintre particule se întărește și mai mult.
Pulbere greu de umezit complet cu lichid
Grafen and carbon nanotubes have large specific surface areas and readily agglomerate in waterborne systems. If the powder surface is not fully wetted, the effect of mechanical dispersion is also easily limited.
Vâscozitatea pastei crește cu conținut mai mare de solide
Pe măsură ce adaosul de nanomaterial de carbon crește, contactul și interacțiunea dintre particule crește, de asemenea, pasta dezvoltă cu ușurință îngroșare, care este o problemă cu care se confruntă frecvent atunci când crește conținutul de solide în pastele conductoare.
Inconsecvența de stare între pasta proaspătă și cea stocată
Unele paste prezintă o stare bună imediat după dispersie, dar după ce au stat o perioadă de timp, se dezvoltă o schimbare a vâscozității, se reîngroșează sau se depune, ceea ce indică faptul că, deși pulberea a fost ruptă temporar, starea stabilă ulterioară necesită ajustări suplimentare.
Aplicarea efectelor stării reologice
Pastele conductoare au nevoie de starea lor de curgere ajustată în funcție de cerințele procesului de acoperire, pulverizare sau imprimare. Vâscozitatea prea mare crește dificultatea aplicării; curgerea excesivă poate afecta răspândirea pastei pe suport.
De ce creșterea forței de forfecare nu rezolvă întotdeauna problema
Pentru pulberile greu de dispersat, cum ar fi grafenul și nanotuburile de carbon, unele formulări cresc RPM sau prelungesc timpul de dispersie pentru a întări acțiunea mecanică. Această abordare poate ajuta aglomeratele să se descompună, dar după ce pulberea este separată, este încă necesară menținerea unei stări dispersate relativ stabile. Dacă particulele se reaglomerează cu ușurință după ce revin în contact, pur și simplu creșterea timpului de dispersie mecanică nu poate schimba în mod fundamental starea sistemului. Prin urmare, dispersia mecanică, umezirea pulberii și stabilizarea dispersiei trebuie luate în considerare împreună.
DH-6552W: Dispersant pentru sisteme de nanomateriale de carbon pe bază de apă
DH-6552W este un dispersant de sistem pe bază de apă care poate fi utilizat pentru grafen, nanotuburi de carbon, negru de fum conductiv și pulberi de negru de fum cu suprafață mare. Pentru pastele de nanomateriale de carbon pe bază de apă, pulberea trebuie mai întâi umezită bine înainte de a putea fi dispersată în continuare prin acțiune mecanică. DH-6552W poate participa la acest proces, făcând dispersarea pulberii în medii pe bază de apă mai ușor de realizat.
În ceea ce privește starea pastei, produsul poate ajuta, de asemenea, sistemul să formeze un anumit caracter tixotrop - care este o referință utilă pentru formulările care trebuie să echilibreze stabilitatea statică cu fluiditatea aplicației. În plus, DH-6552W are o compatibilitate bună cu rășini acrilice, rășini epoxidice și sisteme de rășini alchidice. În aplicarea efectivă: mai întâi lăsați dispersantul să se amestece complet cu faza apoasă, apoi adăugați treptat pulberea de nanomaterial de carbon; observați modificările de vâscozitate în timpul dispersării și ajustați viteza de adăugare în consecință; de asemenea, observați vâscozitatea, finețea, depunerea și re-asprețuirea după stare - nu numai pasta proaspăt preparată.
Dificultatea de a dispersa grafenul, nanotuburile de carbon și negrul de fum conductiv este legată de caracteristicile pulberii și de tendința puternică de aglomerare. Prin urmare, ajustarea formulării pentru pasta conductivă nu se poate baza doar pe creșterea forței de forfecare - trebuie să ia în considerare simultan umezirea pulberii, starea de dispersie și reologia pastei. DH-6552W poate fi utilizat în sisteme de pastă de nanomateriale de carbon pe bază de apă, îmbunătățind starea de umezire și dispersie a pulberii, echilibrând în același timp tixotropia și performanța de depozitare.
Întrebări frecvente
Îmbunătățirea dispersiei grafenului afectează conductivitatea electrică a acestuia în filmul întărit?
Da, iar relația este nuanțată. Dispersia individuală mai bună a fulgilor de grafen crește suprafața conductivă disponibilă și reduce pragul de percolare (încărcarea minimă necesară pentru a obține conductivitatea electrică). Cu toate acestea, conductivitatea electrică a grafenului depinde de contactul între fulgi care formează o rețea conductivă continuă - dacă acoperirea dispersantului previne prea eficient contactul direct fulg-la-fulg, conductivitatea poate fi mai mică decât se aștepta, în ciuda dispersiei bune. Nivelul optim de dispersie pentru performanța electrică este de obicei unul care produce o distribuție uniformă fără separare excesivă, echilibrând stabilitatea dispersiei cu contactul între particule necesar pentru conductivitate.
Care este diferența dintre cerințele de dispersie dintre nanotuburile de carbon și grafenul în sistemele pe bază de apă?
Nanotuburile de carbon prezintă o provocare diferită de dispersie față de grafen: morfologia lor fibroasă, cu raport de aspect ridicat creează o încurcare puternică între tuburi, ceea ce face foarte dificilă dezasamblarea completă - iar procesarea excesivă la forfecare mare poate scurta tuburile, reducându-le beneficiul conductivității electrice. Fulgii de grafen sunt mai susceptibili la stivuire (reagregare în orientarea față în față), ceea ce necesită stabilizare steric pentru a preveni. Dispersanții pentru nanotuburi de carbon au nevoie de obicei de o adsorbție puternică pe peretele tubului pentru a preveni regruparea; cele pentru grafen au nevoie de stabilizare sterica eficientă între fețele de fulgi. DH-6552W este caracterizat pentru ambele tipuri — doza optimă și procesul pentru fiecare ar trebui determinate prin evaluare.
