3.应用的难点
分散剂的选择:
文献上常常出现的CNTs 的表面活性剂有NaDDBS,SDS,Triton X-100.实验表
明带有芳香基团的化合物,与CNTs 有更好的结合能力,吸附能力更强,能获得更
好的分散效果。
分散剂用量的选择:
对于外径较大的多壁碳纳米管,推荐用量为碳纳米管的10-15%,外径较小的碳纳
米管用量为60-70%,对于单壁管,推荐用量为100-300%.
分散设备的选择;
在试验阶段,一般用超声设备制备碳纳米管的分散液,当样品量上升之后,超声波
的操作时间太长,不利于中试和生产的进行。研磨设备无法较好地对样品进行温度
控制,生产条件无法掌控,易引起产品质量的批次差异。高压分散设备是一种连续流的设备,可以在进料和出料设置冷却,能够很好地控温,实现生产条件的一致
性,是碳纳米管分散中试和生产设备的不二选择。
实验设备:ATS 高压均质机AH-2010(10L/h),换热器,显微镜,烧杯等
样品:碳纳米管浆料(固含量6%),NMP
配比:75g 碳纳米管浆料,75g 无水乙醇,***终固含量为2.5%
实验目的:将团聚的碳纳米管分散开,并剪短碳纳米管的长度,以增加改性的效果
实验条件:500bar 预处理一遍,1200bar 高压处理两遍
实验过程:
1,使用二级均质模块,碳素材料专用分散阀,外接盘管式换热器,冷水机温度设
置为10℃
2.将样品混好之后,用搅拌棒初步搅拌,设备用溶剂清洗之后,可开始均质操作,
调节分散压力至500bar,略等5-10 秒后,将均质后的样品接入烧杯,开始低压的
一次循环
3.高压1200bar 高压分散两次,注意温度控制
5.实验现象:
1.初步搅拌的样品,碳纳米管属于絮状物悬浮在溶剂中
2.预处理之后,碳纳米管初步分散在溶剂中,样品粘度增大
3.高压处理一遍后,样品粘度降低,接近水溶液
4.高压处理两遍后,样品沿烧杯壁流下,无可见颗粒,流动性良好,无挂壁附着
物,无沉淀