Ce probleme apar din dispersia slabă a grafenului- Suzhou Qingtian New Material Co., Ltd.

Pe măsură ce acoperirile conductoare, cernelurile conductoare și noile materiale energetice continuă să se extindă, nanomaterialele de carbon - grafen, nanotuburi de carbon și negrul de fum conductiv - au devenit umpluturi funcționale esențiale în aceste sisteme. Dar aceste materiale au o caracteristică definitorie: o suprafață extrem de mare combinată cu o tendință inerentă puternică de agregare. Când dispersia este inadecvată, consecințele se extind cu mult dincolo de conductivitate - ajungând la stabilitatea procesării, performanța de stocare și eficiența producției.

Patru consecințe ale dispersiei inadecvate a grafenului

Reaglomerarea pulberilor

Particulele de nanomaterial formează cu ușurință agregate secundare între ele, subminând uniformitatea dispersiei de care depinde formularea pentru o performanță constantă.

Vâscozitate crescută a șlamului

Sistemele cu conținut ridicat de solid construite pe nanomateriale de carbon slab dispersate devin adesea dificil de procesat, cu proprietăți de curgere inadecvate care complică operațiunile de acoperire, imprimare sau turnare.

Stabilitate slabă la depozitare

Sistemele predispuse la așezarea sau la reașare după staționare își pierd capacitatea de utilizare în timp, creând o variabilitate a calității între producție și punctul de utilizare.

Fluctuația conductibilității

Dispersia neuniformă duce la o rețea conductivă instabilă în materialul finit, subminând direct consistența performanței finale pentru care a fost selectat materialul.

De ce numai dispersia mecanică are limite practice

O abordare comună pentru îmbunătățirea dispersiei nanomaterialelor de carbon este creșterea intensității de măcinare sau extinderea timpului de dispersie. Acest lucru poate rezolva o parte a problemei de agregare, dar pentru materialele cu o suprafață specifică foarte mare, energia mecanică singură se luptă să mențină o dispersie stabilă pe termen lung.

Bazându-se exclusiv pe forța mecanică pentru a dispersa materialele de carbon cu suprafață mare este dificil de susținut - și tinde să crească atât consumul de energie, cât și costurile de procesare fără a oferi o stabilitate proporțional mai bună. Un sistem de dispersie dedicat, formulat special pentru chimia suprafeței acestor materiale, oferă o soluție mai durabilă decât doar aportul mecanic.

DH-6552W — Dispersant pe bază de apă pentru nanomateriale de carbon

DH-6552W este un dispersant pe bază de apă dezvoltat special pentru nanomaterialele de carbon, oferind o capacitate eficientă de umectare și dispersie pentru grafen, nanotuburi de carbon, negru de fum conductiv și negru de fum cu structură înaltă. Prin îmbunătățirea stării de interfață a acestor nanomateriale în cadrul formulării, reduce tendința de agregare și îmbunătățește eficiența dispersiei.

Zona de performanță	Efect	Relevanța
Udare și dispersie	Îmbunătățește umezirea suprafețelor cu grafen, CNT, negrul de fum conductiv și negru de fum cu structură înaltă	Reduce agregarea inițială în timpul amestecării și măcinarii
Structura reologică	Ajută sistemul să formeze o structură reologică mai stabilă, echilibrând fluxul cu tixotropie	Sprijină atât procesabilitatea, cât și păstrarea formei în stare umedă
Capacitate mare de încărcare cu solide	Îmbunătățește capacitatea de transport a sistemului în șlamuri concentrate cu conținut ridicat de solide	Relevant pentru producția de masterbatch și pastă concentrată
Stabilitate la depozitare	Îmbunătățește rezistența la așezare și la reasare după ce a stat în picioare	Sprijină calitate constantă între producție și punctul de utilizare
Compatibilitate cu rășini	Menține o bună compatibilitate între mai multe sisteme de rășini	Oferă spațiu flexibil de formulare în diferite aplicații de materiale conductoare

Domenii de aplicare

Acoperiri conductoare Cerneluri conductive Materiale energetice noi Acoperiri de ecranare EMI Masterbatch concentrat de carbon Sisteme funcționale de negru de fum

Ghid de formulare

Parametru	Recomandare	Note
Etapa de adăugare	Preamestecați cu nanomaterial de carbon înainte de dispersie/măcinare	Introducerea timpurie maximizează acoperirea suprafeței pe măsură ce agregatele sunt defalcate
Interval de dozare	Optimizați în funcție de suprafața specifică a materialului de carbon utilizat	Grafenul și CNT necesită de obicei o încărcare relativă mai mare decât negrul de fum convențional datorită suprafeței mai mari
Tip de sistem	Sisteme pe bază de apă	Pentru sistemele de nanomateriale de carbon pe bază de solvenți, consultați echipa noastră tehnică pentru o alternativă adecvată
Amestecarea energiei	Se recomandă forfecare moderată până la mare în timpul etapei inițiale de dispersie	Combinați cu dispersie mecanică adecvată pentru cele mai bune rezultate; dispersantul completează mai degrabă decât înlocuiește amestecarea adecvată

Întrebări frecvente

De ce grafenul este mai greu de dispersat decât pigmenții convenționali?

Grafenul are o suprafață specifică extrem de mare și o structură asemănătoare foii 2D care promovează o puternică atracție van der Waals între foi, ducând la stivuire și re-agregare. Aceasta este fundamental diferită de geometria particulelor aproximativ sferică a majorității pigmenților convenționali și necesită un dispersant special potrivit pentru stabilizarea acestui tip de suprafață și geometrie.

Dispersarea slabă apare întotdeauna ca o problemă vizibilă de calitate imediat?

Nu neapărat. Un sistem poate apărea dispersat adecvat și poate procesa în mod normal pe termen scurt, fiind în același timp predispus la re-agregare treptată în timpul depozitării. Acesta este motivul pentru care evaluarea stabilității stocării într-un interval de timp realist, mai degrabă decât să se bazeze doar pe calitatea inițială a dispersiei, este o parte importantă a dezvoltării formulării pentru sistemele de nanomateriale de carbon.

Poate fi folosit același dispersant atât pentru grafen, cât și pentru nanotuburi de carbon?

DH-6552W este proiectat să se adreseze mai multor tipuri de nanomateriale de carbon, inclusiv grafen, nanotuburi de carbon, negru de fum conductiv și negru de fum cu structură înaltă, având în vedere chimia lor de suprafață în mare măsură similară, cu suprafață mare, predispusă la agregare. Doza optimă poate varia între tipurile de materiale și ar trebui confirmată prin teste de formulare pentru sursa de carbon specifică și aplicația țintă.

Cheie la pachet

Performanța acoperirilor conductoare, a cernelurilor conductoare și a noilor sisteme de materiale energetice depinde în mod fundamental de calitatea de dispersie a nanomaterialelor de carbon din ele. Dispersia slabă nu reduce doar conductivitatea, ci se agravează în dificultate de procesare, instabilitate de stocare și performanță finală inconsecventă. Abordarea acestui lucru printr-un dispersant formulat special pentru chimia de suprafață a grafenului, nanotuburilor de carbon și a negrului de fum conductiv oferă o soluție mai fiabilă și mai scalabilă decât bazarea numai pe energia de dispersie mecanică.