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TRILOS連續分散均質機在自清潔涂層材料制備中的應用
發布時間:2025/7/18   點擊:481

關鍵詞:分散均質穩定性

概述:自清潔涂層材料作為一種融合納米技術與表面工程的創新材料,其核心性能(如超親水性、光催化活性、耐候性)的實現高度依賴納米顆粒在基質中的均勻分散。傳統攪拌設備因剪切力不足,易導致納米顆粒團聚,顯著降低涂層的自清潔效率和耐久性。TRILOS連續分散均質機憑借其高剪切分散機制,成為解決這一技術瓶頸的關鍵設備,尤其在新能源、建筑、汽車等領域的工業化生產中展現出不可替代的優勢。


自清潔涂層材料作為一種融合納米技術與表面工程的創新材料,其核心性能(如超親水性、光催化活性、耐候性)的實現高度依賴納米顆粒在基質中的均勻分散。傳統攪拌設備因剪切力不足,易導致納米顆粒團聚,顯著降低涂層的自清潔效率和耐久性。TRILOS連續分散均質機憑借其高剪切分散機制,成為解決這一技術瓶頸的關鍵設備,尤其在新能源、建筑、汽車等領域的工業化生產中展現出不可替代的優勢。


一、自清潔涂層的制備挑戰


自清潔涂層的典型配方包含二氧化鈦(TiO?)、二氧化硅(SiO?)等納米顆粒,通過溶膠-凝膠法、溶液共混法等工藝構建微納粗糙結構并賦予超親水性。然而,納米顆粒的高表面能使其在分散過程中極易團聚,導致涂層表面出現局部缺陷,影響光催化活性和自清潔效果。例如,TiO?顆粒團聚后粒徑超過 100nm 時,其光生載流子分離效率將大幅下降。


TRILOS連續分散均質機通過高速旋轉的轉子與定子間的精密間隙,產生很高的線速度和數十萬次/分鐘的剪切作用,可將團聚的納米顆粒分散且粒徑分布更窄。這種高效分散能力不僅提升了涂層的均勻性,還縮短了生產周期,大幅降低能耗。


二、TRILOS連續分散均質機工作原理與技術優勢


1. 多級剪切與湍流協同作用


TRILOS連續分散均質機主要由電機、轉子、定子、工作腔等部分組成。均質機的轉子最高25000rpm 的轉速旋轉,將物料從軸向吸入工作腔,隨后在離心力作用下被甩入定轉子間隙。在間隙內,物料同時受到機械剪切(齒形結構切割)、流體湍流(高速流動引發的隨機碰撞)和空穴效應(壓力驟變產生的微射流沖擊)三重作用。這種復合力場可有效破除納米顆粒間的范德華力,使其分散至初級粒徑狀態。TRILOS連續分散均質機的剪切縫隙處,分散機作用到物料上的能量比攪拌機高1000倍


2. 模塊化設計與工藝靈活性


設備可根據物料特性靈活調整定轉子組合。例如,處理高粘度樹脂基涂層時,可選用鋸齒形轉子+狹縫式定子的組合,通過增加剪切次數提升分散效果;而在制備水性溶膠時,平滑轉子+多孔定子設計可減少氣泡引入,確保涂層透光率。此外,分散均質支持在線式連續生產,實現從實驗室小試到工業化量產的無縫銜接。


三、典型應用場景與工藝優化


1. 光伏玻璃超親水涂層制備


光伏玻璃超親水涂層的生產中,TRILOS連續分散均質機的應用流程如下:


·       預分散階段:將納米 TiO?與硅酸纖維按一定比例加入乙醇溶液,經攪拌機處理,形成均勻混合液。


·       均質處理:將混合液導入TRILOS連續分散均質機處理,使 TiO?顆粒均勻包覆在硅酸纖維表面,形成中空復合結構。


·       后處理:加入硅烷偶聯劑溶液,通過低速攪拌實現界面偶聯,最終涂層的水接觸角<10°。


2. 建筑幕墻防污涂層生產


針對玻璃幕墻易受酸雨侵蝕的問題,TRILOS連續分散均質機制備SiO?/Al?O?復合涂層


·       納米粉體分散:將納米 SiO?Al?O?一定比例投入設備,TRILOS連續分散均質機處理,形成穩定懸浮液。


·       樹脂基體混合:加入氟烷基硅烷改性樹脂,通過低速剪切+真空脫泡工藝消除氣泡并提升涂層附著力。


·       性能優化:涂層經鹽霧測試后,表面腐蝕速率大幅減小,且自清潔效率在 100 天后仍保持>95%。


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