碳納米管改性高速乳化機

一種碳納米管改性的乳液上漿劑及其制備方法和應用，它涉及一種乳液上漿劑及其制備方法和應用。本發(fā)明的目的是要解決現有上漿劑價格昂貴，對環(huán)境造成污染，利用其處理碳纖維后，復合材料界面剪切強度不高的問題。一種碳納米管改性的乳液上漿劑按重量份數由改性碳納米管、環(huán)氧樹脂乳液體系、表面活性劑和去離子水制備而成。

制備方法：一、環(huán)氧樹脂乳液體系的制備；二、混合；得到碳納米管改性的乳液上漿劑。應用方法：將碳纖維通過含有碳納米管改性的乳液上漿劑的溶液槽，再刮膠處理，再進行清洗和干燥，得到上漿劑改性后的碳纖維。本發(fā)明可獲得一種碳納米管改性的乳液上漿劑。

碳纖維具有比重小、高強度、高模量、耐高溫、抗疲勞等一系列優(yōu)點，廣泛應用在航 空航天、土木建筑、電子產品、體育休閑用品等領域。但是，碳纖維非常脆，在生產和加工過 程中，在摩擦的作用下很容易產生毛絲和單絲斷裂，于是降低了碳纖維的強度。同時，毛絲 阻礙樹脂充分浸潤纖維，使得在復合材料制備過程中容易產生孔隙，從而降低了復合材料 的力學性能。然而利用上漿劑上漿碳纖維，形成一層保護膜，不僅可減少加工過程中的磨 損、避免形成毛絲，還可以保護經表面處理后的潔凈活性表面，防止空氣中灰塵和水分的吸 附。除此之外，上漿劑還可以增加纖維與樹脂的浸潤性，進而提高復合材料的界面性能。上 漿劑作為復合材料的界面過渡層，能有效地使載荷通過界面?zhèn)鬟f到纖維上，抑制了裂紋在 界面處產生，使纖維與樹脂作用力增強。因此，必須對碳纖維進行上漿處理。  

SID乳化機主要用于微乳液及超細懸浮液的生產。由于工作腔體內三組分散頭（定子+轉子）同時工作，乳液經過高剪切后，液滴更細膩，粒徑分布更窄，因而生成的混合液穩(wěn)定性更好。三組分散頭均易于更換，適合不同的工藝應用。該系列中不同的型號的機器都有相同的線速度和剪切率，非常易于擴大生產。適宜的溫度，壓力與粘度參數與DISPGRSING一樣。也符合CIP/SIP清潔標準，適合食品及化妝品生產。

乳化機的工作過程：

1.在高速旋轉的轉子產生的離心力作用下，圖中的物料從工作頭的上下進料區(qū)域同時從軸向吸入工作腔。

2.強勁的離心力將物料從徑向甩入定、轉子之間狹窄精密的間隙中。同時受到離心擠壓、撞擊等作用力，使物料初步分散乳化。

3.在高速旋轉的轉子外端產生至少15m/s以上的線速度，可至40m/s，并形成強烈的機械及液力剪切、液層摩擦、撞擊撕裂，使物料充分的分散、乳化、均質、破碎、同時通過定子槽射出。乳化機就是通過與發(fā)動機連接的均質頭的高速旋轉，對物料進行剪切，分散，撞擊。這樣物料就會變得更加細膩，促使油水相融。食品行業(yè)中的醬，果汁等。制藥行業(yè)中的軟膏。石油化工，油漆涂料油墨等都會用到乳化機。在實驗或工業(yè)生產過程中所要進行的混合、攪拌、分散、均質、乳化和研磨的應用。

4.物料不斷高速地從徑向射出，在物料本身和容器壁的阻力下改變流向，與此同時在轉子區(qū)產生的上、下軸向抽吸力的作用下，又形成上、下兩股強烈的翻動湍流。物料經過數次循環(huán)，zui終完成分散、乳化、均質過程。

從設備角度來分析，影響乳化效果因素有以下幾點：

1.乳化頭的形式（批次式和連續(xù)式）（連續(xù)式比批次式要好）

2.乳化頭的剪切速率，（越大效果越好）

3.乳化的齒形結構（分為初齒、中齒、細齒、超細齒、越細齒效果越好）

4.物料在分散墻體的停留時間、乳化時間（可以看作同等電機，流量越小效果越好）

5.循環(huán)次數（越多效果越好，到設備的期限就不能再好了）

乳化機的選型要點：

1. 首先要明確使用設備所需達到效果和目的。

2. 另外要詳細掌握了解物料的性質。

3. 根據物料再對于乳化機的攪拌器選型。

4. 再次要確定乳化機的操作參數及結構的設計。

5. 在考慮乳化機設備成本的同時要考慮安裝成本。

碳納米管改性高速乳化機設備參數表：