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上海矽諾國際貿易有限公司 2021-11-16 點擊1330次
物理法分散納米粉體主要有球磨、超聲波和高速攪拌等。
球磨分散法。根據所需顆粒尺寸，選擇粒徑不同的氧化鋯珠，氧化鋯珠的性質穩定，不與納米粉體進行反映。通過氧化鋯珠之間以及氧化鋯珠與球磨罐體間的滾動、碰撞作用來細化、磨碎納米粉體，最終提高納米粉體在體系中的分散穩定性。
超聲波分散法。在聲波作用下，液體中的細小泡核被激發，產生振蕩、生長、收縮及崩潰等動力學過程，這種現象叫做超生空化。超聲波分散法就是利用超聲空化現象分散納米粉體。泡核崩潰的短時間內，周圍微小空間會產生高溫高壓，溫度變化極快，并產生強烈的沖擊波和高速射流。這些外界因素能夠破壞團聚顆粒間的范德華力，進而使納米粒子均勻分散在分散介質當中。
高速機械攪拌法。高速機械攪拌法是通過8000rpm以上的高速機械攪拌產生高強剪切力，從而使納米團聚體分散，粒徑減小。這種分散方法決定因素并不是分散時間的長短，而是機械攪拌的轉速，即剪切力的大小。物理分散方法對ATO水分散液穩定性的影響前文的實驗可以發現，高速機械攪拌的物理方法分散ATO納米顆粒，得到的ATO水分散液穩定性并不理想，在沉降試驗7天時，分散體系均出現了分層。選擇合理的物理分散方法，得出分散性穩定的ATO水分散液對本實驗至關重要。
參數和工藝：
由于球磨分散方式得到的分散液相對穩定，樣品靜置15天仍未出現分層現象，無法通過沉降率對分散穩定性進行表征，本實驗采用激光粒度分析測試ATO水分散液的粒徑分布，從而表征分散液的穩定性。用鹽酸及氨水調節pH值為9，選擇分散劑C，高速機械攪拌的轉速為5000rpm，攪拌時間2h；球磨分散采用行星式球磨機，選擇0.3mm的賽諾氧化鋯珠，分散時間6h；超聲波攪拌采用實驗室超聲波發生器，振蕩頻率20KHz，超聲時間30min。
圖3.15為不同分散方式的ATO水性分散液的粒徑分布圖。由圖可知，除高速機械攪拌分散效果較差外，球磨分散、超聲分散的分散效果均很理想。
圖a采用的是高速機械攪拌。粒徑曲線存在多個峰，說明體系分散性較差，顆粒團聚現象明顯；
圖b為球磨分散方法。粒徑曲線的分布窄，僅存在單一峰值，這說明體系是單分散的，分散性非常穩定，經計算，水分散體系的顆粒二次粒徑D50為28.1nm；
圖c為超聲分散方法，粒徑曲線分布同樣較窄，但是粒徑分布存在兩個峰。
綜上所述，球磨分散和超聲分散方法均能夠得到分散穩定的ATO水性分散液，但是球磨分散得到的分散液呈單分散，二次粒徑小，因此本實驗最佳的物理分散方法為采用賽諾0.3mm氧化鋯珠進行球磨分散。
工藝總結：ATO納米水分散液的分散工藝條件為：采用分散劑C(硅烷偶聯劑SIM6942.72)，分散劑添加量為5%，分散液pH值為9，0.3mm氧化鋯珠進行球磨分散6h。該分散方法能夠得到穩定的水性分散液，分散體系呈單分散，二次粒徑D50為28.1nm，無團聚現象。
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