Привет! Как поставщик электропроводящей пленки, в последнее время я получаю много вопросов о том, как улучшить дисперсию проводящего наполнителя в этих пленках. Это решающий аспект, который может существенно повлиять на характеристики электропроводящей пленки. Итак, я решил поделиться некоторыми мыслями по этой теме.
Понимание основ
Прежде всего, давайте кратко рассмотрим, что такое проводящий наполнитель и почему его дисперсия имеет значение. Проводящие наполнители — это материалы, добавляемые в матрицу пленки для придания электропроводности. Общие типы включают технический углерод, углеродные нанотрубки, графит и металлические частицы. Когда эти наполнители хорошо диспергированы в пленке, они образуют непрерывную проводящую сеть, позволяющую электронам свободно течь и придающую пленке лучшие электрические свойства.
Однако добиться хорошей дисперсии легче сказать, чем сделать. Эти наполнители имеют тенденцию к агломерации из-за их высокой поверхностной энергии и сил Ван-дер-Ваальса между частицами. Агломераты могут нарушить проводящую сеть, что приведет к неравномерной проводимости и снижению характеристик электропроводящей пленки.
Модификация поверхности проводящих наполнителей
Одним из наиболее эффективных способов улучшения дисперсии является модификация поверхности проводящих наполнителей. Обрабатывая поверхность наполнителей, мы можем снизить их поверхностную энергию и улучшить совместимость с матрицей пленки.
Существует несколько методов модификации поверхности. Химическая модификация является популярной. Например, мы можем использовать силановый связующий агент. Эти агенты имеют две функциональные группы: одну, которая может реагировать с поверхностью наполнителя, и другую, которая может взаимодействовать с полимерной матрицей пленки. Это создает мостик между наполнителем и матрицей, улучшая их адгезию и дисперсию.
Другой подход – физическая модификация. Также может помочь покрытие наполнителей тонким слоем полимера. Полимерный слой действует как барьер, предотвращая агломерацию наполнителей. Это также улучшает смачивание наполнителей полимерной матрицей, способствуя лучшему диспергированию.
Выбор растворителей и диспергаторов
Выбор растворителей и диспергаторов может оказать огромное влияние на дисперсию проводящих наполнителей. Хороший растворитель должен растворять полимерную матрицу и эффективно смачивать наполнители. Когда растворитель хорошо смачивает наполнители, он может проникнуть в агломераты и разрушить их.
С другой стороны, диспергаторы представляют собой добавки, специально разработанные для улучшения диспергирования частиц в жидкой среде. Они работают путем адсорбции на поверхности наполнителей и создания силы отталкивания между частицами. Эта отталкивающая сила не дает наполнителям снова собраться вместе и образовать агломераты.
При выборе диспергатора необходимо учитывать его химическую структуру, молекулярную массу и совместимость с растворителем и полимерной матрицей. Например, если мы используем неполярную полимерную матрицу, нам следует выбрать неполярный диспергатор.
Техники смешивания
Способ смешивания проводящих наполнителей с полимерной матрицей также играет жизненно важную роль в их диспергировании. Существует несколько методов смешивания, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы.
Механическое смешивание является наиболее распространенным методом. Он предполагает использование смесителей с высокими сдвиговыми усилиями, таких как трехвалковая мельница или высокоскоростной гомогенизатор. Эти смесители прикладывают к смеси высокую силу сдвига, разрушая агломераты и диспергируя наполнители. Однако механическое смешивание также может привести к повреждению наполнителей, особенно если силы сдвига слишком велики.
Ультразвуковое смешивание является еще одним вариантом. Ультразвуковые волны могут создавать кавитационные пузырьки в смеси. Когда эти пузырьки схлопываются, они генерируют ударную волну высокой энергии, которая может разрушить агломераты. Ультразвуковое смешивание — это щадящий метод, позволяющий добиться хорошей дисперсии без значительного повреждения наполнителей.
Оптимизация условий переработки
Условия обработки в процессе формирования пленки также могут влиять на дисперсию проводящих наполнителей. Например, температура может влиять на вязкость полимерной матрицы. Если температура слишком низкая, вязкость будет высокой, что затруднит диспергирование наполнителей. С другой стороны, если температура слишком высокая, это может вызвать деградацию полимерной матрицы или наполнителей.
Давление – еще один фактор. Приложение давления во время формирования пленки может помочь уплотнить наполнители и уменьшить пустоты между ними. Это может улучшить непрерывность проводящей сети и повысить электропроводность пленки.
Актуальность для других функциональных фильмов
Когда дело доходит до производства электропроводящей пленки, важно отметить, что многие из обсуждавшихся нами принципов также могут быть применены к другим функциональным пленкам. Например, вОгнезащитное покрытиеПравильное распыление огнезащитных добавок имеет решающее значение для достижения оптимальных характеристик. Аналогично, вУстойчивая к ржавчине пленкаиАнтивозрастная пленкадисперсия соответствующих добавок может существенно повлиять на их эффективность.
Заключение
Улучшение дисперсии проводящего наполнителя в электропроводящей пленке — многогранная задача, требующая тщательного учета различных факторов. Модификация поверхности, выбор растворителей и диспергаторов, подходящие методы смешивания и оптимизация условий обработки — все это играет важную роль в достижении хорошей дисперсии. Обращая внимание на эти аспекты, мы можем производить электропроводящую пленку с лучшими электрическими свойствами и характеристиками.
Если вы ищете высококачественную электропроводящую пленку или у вас есть какие-либо вопросы об улучшении дисперсии проводящих наполнителей, обращайтесь к нам. Мы здесь, чтобы помочь вам найти лучшие решения для ваших конкретных потребностей. Давайте поговорим и посмотрим, как мы можем работать вместе, чтобы удовлетворить ваши требования.
Ссылки
- Чжан Л. и Ли С. (2018). Дисперсия и выравнивание углеродных нанотрубок в полимерной матрице: обзор. Композиты. Часть B: Инженерное дело, 143, 120–131.
- Ван X. и Чен Ю. (2019). Модификация поверхности технического углерода для улучшения его дисперсности и совместимости с полимерными композитами. Прогресс в органических покрытиях, 134, 105316.
- Лю Ю. и Ву З. (2020). Ультразвуковое диспергирование наночастиц в жидкостях: обзор. Журнал исследований наночастиц, 22 (1), 1–15.