碳微球乳化機,液相法乳化法獲得優(yōu)質(zhì)中間相碳微球的關(guān)鍵在于,乳化設備的選擇,乳化機的剪切越強越能獲得粒徑更細的碳微球顆粒,SGN高剪切乳化機轉(zhuǎn)速高達14000rpm,是普通乳化機的4-5倍,線速度達到41m/s。
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碳微球由于其優(yōu)異的性能及廣闊的利用前景,碳微球得到了科研人員的重點研究。碳微球是由石墨片層在玻璃相的石墨結(jié)構(gòu)間斷分布而構(gòu)成,由于其具有高比表面,優(yōu)異的化學穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性等,可以制備高強度高密度C/C復合材料、高性能液相色譜柱填料、高比表面積活性炭材料、鋰離子電池負極材料等一系列高性能碳材料。而作為碳微球的制備,經(jīng)過近幾年的研究,已經(jīng)有較大的進展??傮w看來,根據(jù)制備環(huán)境的不同,主要分為縮聚法,液相法及氣象沉積法三種。
液相法是指反應體系初始主要相態(tài)為液態(tài)的一類制備方法。zui早使用液相法制備中間相碳微球的方法是乳化法、懸浮法等,此后又有使用不同體系的制備方法的研究的報道。乳化法主要以喹啉可溶性中間相瀝青在磨碎后懸浮于硅油,加熱攪拌形成乳狀液,在低于軟化溫度下形成分散膠體,在表面張力作用下形成微球,有機溶劑清洗,干燥后炭化即可得碳微球。乳化法工藝復雜,因此應用有限。懸浮法由于類似于縮聚物工業(yè)中制備縮聚物微球所采用的方法而得名。具體方法是把中間相瀝青溶于有機溶劑中,利用表面活性劑與水或其他溶劑組成懸浮液,在一定溫度下強力攪拌,使中間相瀝青成球。然后加熱除去有機溶劑,冷卻、濾析、預氧化、炭化后得到中間相碳微球。
液相法乳化法獲得優(yōu)質(zhì)中間相碳微球的關(guān)鍵在于,乳化設備的選擇,乳化機的剪切越強越能獲得粒徑更細的碳微球顆粒,SGN高剪切乳化機轉(zhuǎn)速高達14000rpm,是普通乳化機的4-5倍,線速度達到41m/s。
影響分散乳化結(jié)果的因素有以下幾點
1、乳化頭的形式(批次式和連續(xù)式)(連續(xù)式比批次好)
2、乳化頭的剪切速率(越大,效果越好)
3、乳化頭的齒形結(jié)構(gòu)(分為初齒,中齒,細齒,超細齒,約細齒效果越好)
4、物料在乳化墻體的停留時間,乳化分散時間(可以看作同等的電機,流量越小,效果越好)
5、循環(huán)次數(shù)(越多,效果越好,到設備的期限,就不能再好)
高的轉(zhuǎn)速和剪切率對于獲得超細微懸浮液是至關(guān)重要的。根據(jù)一些行業(yè)特殊要求,SGN公司在GR2000系列的基礎(chǔ)上又開發(fā)出GRS2000超高速剪切乳化機機。設備轉(zhuǎn)速可達14000rpm,轉(zhuǎn)子的速度可以達到41m/s。在該速度范圍內(nèi),由剪切力所造成的湍流結(jié)合專門研制的電機可以使粒徑范圍小到納米級。剪切力更強,乳液的粒經(jīng)分布更窄。由于能量密度*,無需其他輔助分散設備,可以達到普通的高壓均質(zhì)機的400BAR壓力下的顆粒大小。
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