English
Español
Français
Главная / Новости / Новости отрасли / Проводящая паста из технического углерода имеет высокую вязкость — проблема может быть на стадии диспергирования
Новости отрасли
Графен, углеродные нанотрубки и проводящая сажа все чаще используются в проводящих покрытиях, функциональных чернилах и пастах на водной основе. Но эти порошки легко образуют агломераты после попадания в жидкие системы. Если процесс смачивания недостаточный, последующее диспергирование легко нарушается, что приводит к дальнейшим изменениям вязкости пасты, неидеальному состоянию текучести и повторному укрупнению после хранения — особенно при увеличении уровня добавления углеродного наноматериала, поскольку взаимодействие между частицами еще больше усиливается.
Порошок, который трудно полностью смочить жидкостью
Графен 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.
Вязкость пасты повышается с увеличением содержания твердых веществ
По мере увеличения добавления углеродных наноматериалов контакт и взаимодействие между частицами также увеличиваются — паста легко утолщается, что является проблемой, часто возникающей при повышении содержания твердых веществ в проводящих пастах.
Несоответствие состояния между свежей и хранимой пастой
Некоторые пасты демонстрируют хорошее состояние сразу после диспергирования, но после некоторого периода стояния наблюдается изменение вязкости, повторное укрупнение или осаждение, что указывает на то, что, хотя порошок был временно разрушен, последующее стабильное состояние требует дальнейшей корректировки.
Реологическое состояние влияет на применение
Состояние текучести проводящих паст необходимо регулировать в соответствии с требованиями процесса нанесения покрытия, распыления или печати. Слишком высокая вязкость увеличивает сложность нанесения; чрезмерный поток может повлиять на растекание пасты по основанию.
Почему увеличение поперечной силы не всегда решает проблему
Для труднодиспергируемых порошков, таких как графен и углеродные нанотрубки, некоторые составы увеличивают скорость вращения или увеличивают время диспергирования для усиления механического воздействия. Такой подход может способствовать разрушению агломератов, но после отделения порошка все равно необходимо поддерживать относительно стабильное дисперсное состояние. Если частицы легко повторно агломерируются после повторного контакта, простое увеличение времени механического диспергирования не может фундаментально изменить состояние системы. Следовательно, механическое диспергирование, смачивание порошка и стабилизацию дисперсии необходимо рассматривать вместе.
DH-6552W: Диспергатор для водных систем углеродных наноматериалов
DH-6552W — это диспергатор на водной основе, который можно использовать для графена, углеродных нанотрубок, проводящей сажи и порошков сажи с большой площадью поверхности. Для паст из углеродных наноматериалов на водной основе порошок сначала необходимо хорошо смочить, прежде чем его можно будет диспергировать посредством механического воздействия. DH-6552W может участвовать в этом процессе, что упрощает диспергирование порошка в водной среде.
Что касается пастообразного состояния, продукт также может помочь системе сформировать определенный тиксотропный характер, что является полезным ориентиром для составов, которым необходимо сбалансировать статическую стабильность и текучесть при нанесении. Кроме того, DH-6552W имеет хорошую совместимость с акриловыми, эпоксидными и алкидными смолами. При фактическом применении: сначала дайте диспергатору полностью смешаться с водной фазой, затем постепенно добавляйте порошок углеродного наноматериала; наблюдать за изменениями вязкости во время диспергирования и соответствующим образом регулировать скорость добавления; также наблюдайте за вязкостью, тонкостью, оседанием и повторным укрупнением после стояния - не только за свежеприготовленной пастой.
Трудность диспергирования графена, углеродных нанотрубок и проводящей сажи связана с их порошковыми характеристиками и сильной тенденцией к агломерации. Таким образом, корректировка рецептуры проводящей пасты не может зависеть только от увеличения силы сдвига — необходимо одновременно учитывать смачивание порошка, состояние дисперсии и реологию пасты. DH-6552W можно использовать в пастах из углеродных наноматериалов на водной основе, улучшая смачивание порошка и состояние дисперсии, одновременно балансируя тиксотропность и характеристики хранения.
Часто задаваемые вопросы
Влияет ли улучшение дисперсии графена на его электропроводность в отвержденной пленке?
Да, и отношения имеют нюансы. Улучшенная дисперсия отдельных чешуек графена увеличивает доступную площадь проводящей поверхности и снижает порог перколяции (минимальная нагрузка, необходимая для достижения электропроводности). Однако электропроводность графена зависит от контакта между чешуйками, образующего непрерывную проводящую сеть — если покрытие диспергатором слишком эффективно предотвращает прямой контакт чешуек с чешуйками, проводимость может быть ниже ожидаемой, несмотря на хорошую дисперсию. Оптимальным уровнем дисперсии для электрических характеристик обычно является тот, который обеспечивает равномерное распределение без чрезмерного разделения, балансируя стабильность дисперсии с контактом между частицами, необходимым для проводимости.
В чем разница в требованиях к дисперсии между углеродными нанотрубками и графеном в водных системах?
Углеродные нанотрубки представляют собой другую проблему дисперсии, чем графен: их волокнистая морфология с высоким соотношением сторон создает сильное запутывание между трубками, что делает полное разделение очень трудным, а чрезмерная обработка с высоким сдвигом может укоротить трубки, уменьшая их преимущества в электропроводности. Чешуйки графена более подвержены штабелированию (повторной агрегации в ориентации лицом к лицу), для предотвращения которой требуется стерическая стабилизация. Диспергаторы для углеродных нанотрубок обычно требуют сильной адсорбции на стенках трубок, чтобы предотвратить повторное слипание; для графена необходима эффективная стерическая стабилизация между гранями чешуек. DH-6552W характеризуется обоими типами — оптимальная дозировка и процесс для каждого должны определяться путем оценки.
