納米SiO2改性環(huán)氧樹(shù)脂分散機(jī)，白炭黑高剪切研磨分散機(jī)

環(huán)氧樹(shù)脂zui大的弱點(diǎn)是固化物的脆性大［1］．為了解決這些問(wèn)題，zui初人們采用在樹(shù)脂中加入增塑劑、增柔劑的方法來(lái)提高韌性．國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了用反應(yīng)性液態(tài)聚合物增韌環(huán)氧樹(shù)脂的研究，如采用橡膠［2］等增韌．近期又出現(xiàn)了環(huán)氧樹(shù)脂與熱塑性樹(shù)脂的合金化增韌改性方法．一般說(shuō)來(lái)，以上的增韌方法可以使環(huán)氧樹(shù)脂共混物相對(duì)于基體的沖擊強(qiáng)度成倍地提高，但是又不可避免地使材料的其它性能如模量、耐熱性能、抗張強(qiáng)度等有所下降．隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，納米粒子的出現(xiàn)為這種希望的實(shí)現(xiàn)提供了可能．納米粒子的強(qiáng)的表面效應(yīng)和體積效應(yīng)，可使材料性能出現(xiàn)大的改觀，如炭黑增強(qiáng)橡膠等，本文主要討論納米SIO2分散在環(huán)氧樹(shù)脂中的改性作用。

實(shí)驗(yàn)材料
　　環(huán)氧樹(shù)脂(E54),納米SiO2粒子（比表面積為(200±30) m2/g , 平均粒徑為20 nm) ,  N,N-二甲基芐胺DMBA（CP）, 甲基四氫苯酐MeTHPA（CP）,*（分子量1800左右）

納米SiO2／環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的制備
　　在攪拌狀態(tài)下把經(jīng)烘干脫水的納米SiO2粒子加入到溶有偶聯(lián)劑的溶劑中，然后用IKN高剪切乳化機(jī)處理幾十分鐘．在攪拌狀態(tài)下，將上述溶液和環(huán)氧樹(shù)脂混合均勻，脫除溶劑，升溫至130 ℃，使偶聯(lián)劑與環(huán)氧樹(shù)脂反應(yīng)1 h．冷卻后，加入化學(xué)計(jì)量的固化劑，混合均勻，抽空脫氣后澆入涂有脫膜劑并預(yù)熱好的鋼模中，經(jīng)程序升溫固化*后冷卻脫膜，所得板材用于性能測(cè)試

通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，結(jié)果表明
　　a. 由于納米SiO2粒子比表面積很大，與環(huán)氧基體的界面粘接作用強(qiáng)，易引發(fā)微裂紋，吸收大量沖擊能，還增加了基體的剛性，因此納米SiO2粒子在一定范圍內(nèi)增強(qiáng)增韌環(huán)氧樹(shù)脂，同時(shí)還提高了材料的耐熱性．
　　b. 根據(jù)偶聯(lián)劑作用的單分子層理論，粒徑減小，偶聯(lián)劑用量增大，因此在納米粒子表面改性中，偶聯(lián)劑用量宜適當(dāng)增多．本實(shí)驗(yàn)中，*與納米SiO2粒子質(zhì)量之比取5/100．
　　c. 由于納米粒子尺寸小，表面活性高，容易團(tuán)聚而失去應(yīng)有的對(duì)聚合物增強(qiáng)增韌的作用，因此制備納米粒子填充復(fù)合材料時(shí)，納米粒子應(yīng)充分分散．IKN高剪切分散機(jī)有助于納米粒子在樹(shù)脂中的分散．

上海依肯超高轉(zhuǎn)速分散機(jī)ERS2000系列是專(zhuān)為納米級(jí)顆粒分散設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)備，可有效防止顆粒抱團(tuán)結(jié)塊；ERS2000系列產(chǎn)品與傳統(tǒng)的設(shè)備對(duì)比（納米SiO2改性環(huán)氧樹(shù)脂分散機(jī)，白炭黑高剪切研磨分散機(jī)）

• 傳統(tǒng)設(shè)備需要8小時(shí)的分散過(guò)程，ERS2000設(shè)備1小時(shí)就可以完成，更加高效、節(jié)能。
• 傳統(tǒng)設(shè)備的攪拌轉(zhuǎn)速每分鐘幾十轉(zhuǎn)，帶有分散功能的每分鐘轉(zhuǎn)速也在1500轉(zhuǎn)之內(nèi)，而ERS2000系列每分鐘轉(zhuǎn)速可達(dá)到5000-6000轉(zhuǎn)，更加快速。超高的線速度產(chǎn)生的剪切力，使物料瞬間細(xì)化分散，從而獲得更高品質(zhì)的產(chǎn)品。

ERS2000系列與同類(lèi)設(shè)備的對(duì)比（）

• 發(fā)熱問(wèn)題。同類(lèi)設(shè)備在加工過(guò)程中，高粘物料進(jìn)入腔體后，因背壓力大而輸送效果差，導(dǎo)致物料在設(shè)備腔體中停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致嚴(yán)重發(fā)熱。RES2000系列設(shè)備在確保效果的基礎(chǔ)上，減小了背壓阻力，提高了輸送能力，減少了停留時(shí)間，降低了物料發(fā)熱的狀況。
• 多層多向剪切分散。同類(lèi)設(shè)備定、轉(zhuǎn)子等部件結(jié)構(gòu)單一，多級(jí)多層的結(jié)構(gòu)只是單純的重復(fù)性加工，相同的齒槽結(jié)構(gòu)易發(fā)生物料未經(jīng)分散便通過(guò)工作腔的短路現(xiàn)象。ERS2000系列定、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)采用多層多向剪切的概念，裝配式結(jié)構(gòu)使物料得到不同方向的剪切分散，杜絕短路現(xiàn)象，超細(xì)分散更加*。

ERS2000系列設(shè)備型號(hào)表