Dom / Wiadomości / Wiadomości branżowe / Przewodząca pasta z sadzy ma wysoką lepkość — problem może leżeć na etapie dyspersji
Wiadomości branżowe
Grafen, nanorurki węglowe i sadza przewodząca są coraz częściej stosowane w powłokach przewodzących, tuszach funkcjonalnych i pastach wodorozcieńczalnych. Ale te proszki łatwo tworzą aglomeraty po wejściu do układów płynnych. Jeżeli proces zwilżania jest niewystarczający, łatwo ma to wpływ na późniejszą dyspersję, co dodatkowo powoduje zmiany lepkości pasty, nieidealny stan płynięcia i ponowne zgrubienie po przechowywaniu – szczególnie przy zwiększaniu poziomu dodatku nanomateriału węglowego, w miarę dalszego wzmacniania się interakcji między cząsteczkami.
Proszek Trudny do całkowitego zwilżenia cieczą
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.
Lepkość pasty wzrasta wraz ze wzrostem zawartości części stałych
Wraz ze wzrostem dodatku nanomateriału węglowego wzrasta również kontakt i interakcja między cząsteczkami — pasta łatwo gęstnieje, co jest problemem często spotykanym przy zwiększaniu zawartości substancji stałych w pastach przewodzących.
Stwierdzenie niezgodności pomiędzy pastą świeżą i przechowywaną
Niektóre pasty wykazują dobry stan zaraz po zdyspergowaniu, ale po odstaniu przez pewien czas wykazują zmianę lepkości, ponowne zgrubienie lub osiadanie – co wskazuje, że chociaż proszek został chwilowo rozdrobniony, późniejszy stabilny stan wymaga dalszej regulacji.
Stan reologiczny wpływa na zastosowanie
Pasty przewodzące wymagają dostosowania stanu płynięcia zgodnie z wymaganiami procesu powlekania, natryskiwania lub drukowania. Zbyt duża lepkość zwiększa trudność aplikacji; nadmierna płynność może mieć wpływ na rozprowadzanie pasty na podłożu.
Dlaczego zwiększenie siły ścinającej nie zawsze rozwiązuje problem
W przypadku trudnych do zdyspergowania proszków, takich jak grafen i nanorurki węglowe, niektóre preparaty zwiększają prędkość obrotową lub wydłużają czas dyspersji, aby wzmocnić działanie mechaniczne. Takie podejście może pomóc w rozbiciu aglomeratów, ale po oddzieleniu proszku nadal potrzebne jest utrzymanie stosunkowo stabilnego stanu rozproszonego. Jeśli cząstki łatwo ponownie aglomerują po ponownym zetknięciu, samo wydłużenie czasu mechanicznej dyspersji nie może zasadniczo zmienić stanu systemu. Dlatego dyspersję mechaniczną, zwilżanie proszku i stabilizację dyspersji należy rozpatrywać łącznie.
DH-6552W: Dyspergator do systemów nanomateriałów węglowych na bazie wody
DH-6552W to wodny dyspergator systemowy, który można stosować do grafenu, nanorurek węglowych, sadzy przewodzącej i proszków sadzy o dużej powierzchni. W przypadku wodnych past nanomateriałów węglowych proszek należy najpierw dobrze zwilżyć, zanim będzie można go dalej rozproszyć za pomocą działania mechanicznego. DH-6552W może uczestniczyć w tym procesie, ułatwiając przeprowadzenie dyspersji proszku w mediach wodorozcieńczalnych.
Jeśli chodzi o postać pasty, produkt może również pomóc systemowi uzyskać pewien charakter tiksotropowy – co jest użytecznym odniesieniem w przypadku receptur, które muszą równoważyć stabilność statyczną z płynnością aplikacji. Dodatkowo DH-6552W ma dobrą kompatybilność z systemami żywic akrylowych, epoksydowych i żywic alkidowych. W rzeczywistym zastosowaniu: najpierw poczekaj, aż dyspergator całkowicie zmiesza się z fazą wodną, a następnie stopniowo dodawaj proszek nanomateriału węglowego; obserwować zmiany lepkości podczas dyspergowania i odpowiednio dostosowywać prędkość dodawania; Obserwuj także lepkość, rozdrobnienie, osiadanie i ponowne zgrubienie po odstaniu – nie tylko świeżo przygotowanej pasty.
Trudność w dyspergowaniu grafenu, nanorurek węglowych i sadzy przewodzącej wynika z ich właściwości proszkowych i silnej tendencji do aglomeracji. Dlatego dostosowanie receptury pasty przewodzącej nie może polegać wyłącznie na zwiększeniu siły ścinającej - musi jednocześnie uwzględniać zwilżanie proszku, stan dyspersji i reologię pasty. DH-6552W można stosować w systemach pasty na bazie wodnych nanomateriałów węglowych, poprawiając zwilżanie proszku i stan dyspersji, jednocześnie równoważąc tiksotropię i wydajność przechowywania.
Często zadawane pytania
Czy poprawa dyspersji grafenu wpływa na jego przewodność elektryczną w utwardzonej folii?
Tak – a związek jest pełen niuansów. Lepsza dyspersja poszczególnych płatków grafenu zwiększa dostępną powierzchnię przewodzącą i zmniejsza próg perkolacji (minimalne obciążenie potrzebne do osiągnięcia przewodności elektrycznej). Jednak przewodność elektryczna grafenu zależy od kontaktu między płatkami tworzącego ciągłą sieć przewodzącą — jeśli pokrycie dyspergatorem zbyt skutecznie zapobiega bezpośredniemu kontaktowi płatków z płatkami, przewodność może być niższa niż oczekiwano pomimo dobrej dyspersji. Optymalny poziom dyspersji dla parametrów elektrycznych to zazwyczaj taki, który zapewnia równomierny rozkład bez nadmiernej separacji, równoważąc stabilność dyspersji z kontaktem między cząsteczkami niezbędnym do przewodnictwa.
Jaka jest różnica w wymaganiach dotyczących dyspersji między nanorurkami węglowymi i grafenem w systemach na bazie wody?
Nanorurki węglowe stwarzają inne wyzwanie związane z dyspersją niż grafen: ich włóknista morfologia o wysokim współczynniku kształtu powoduje silne splątanie między rurkami, co bardzo utrudnia całkowite rozłączenie wiązek, a nadmierna obróbka przy dużym ścinaniu może skrócić rurki, zmniejszając ich przewodność elektryczną. Płatki grafenu są bardziej podatne na układanie w stosy (ponowną agregację w orientacji twarzą w twarz), czemu zapobieganie wymaga stabilizacji sterycznej. Dyspergatory do nanorurek węglowych zazwyczaj wymagają silnej adsorpcji na ściance rurki, aby zapobiec ponownemu wiązaniu; te dotyczące grafenu wymagają skutecznej stabilizacji sterycznej pomiędzy powierzchniami płatków. DH-6552W charakteryzuje się obydwoma typami – optymalne dozowanie i proces dla każdego należy określić na podstawie oceny.
