Hei acolo! În calitate de furnizor de peliculă conductivă electrică, am primit o mulțime de întrebări în ultima vreme despre cum să îmbunătățesc dispersia materialului de umplutură conductor în aceste filme. Este un aspect crucial care poate avea un impact semnificativ asupra performanței filmului electric conductiv. Așadar, m-am gândit să împărtășesc câteva informații despre acest subiect.
Înțelegerea elementelor de bază
În primul rând, să trecem rapid peste ce este umplutura conductivă și de ce este importantă dispersia acestuia. Umpluturi conductoare sunt materiale adăugate la matricea filmului pentru a conferi conductivitate electrică. Tipurile comune includ negru de fum, nanotuburi de carbon, grafit și particule de metal. Când aceste materiale de umplutură sunt bine dispersate în film, ele formează o rețea conductivă continuă, permițând electronilor să curgă liber și dând filmului proprietăți electrice mai bune.
Cu toate acestea, obținerea unei dispersii bune este mai ușor de spus decât de făcut. Aceste materiale de umplutură au tendința de a se aglomera datorită energiei lor mari de suprafață și forțelor van der Waals dintre particule. Aglomeratele pot perturba rețeaua conductivă, ceea ce duce la o conductivitate neuniformă și la o performanță redusă a filmului conductor electric.
Modificarea suprafeței materialelor de umplutură conductoare
Una dintre cele mai eficiente moduri de a îmbunătăți dispersia este prin modificarea suprafeței materialelor de umplutură conductoare. Prin tratarea suprafeței materialelor de umplutură, putem reduce energia lor de suprafață și îmbunătăți compatibilitatea lor cu matricea filmului.
Există mai multe metode de modificare a suprafeței. Modificarea chimică este una populară. De exemplu, putem folosi agenți de cuplare silan. Acești agenți au două grupe funcționale: una care poate reacționa cu suprafața umpluturii și alta care poate interacționa cu matricea polimerică a filmului. Aceasta creează o punte între material de umplutură și matrice, îmbunătățind aderența și dispersia acestora.
O altă abordare este modificarea fizică. Acoperirea materialelor de umplutură cu un strat subțire de polimer poate ajuta, de asemenea. Stratul de polimer acționează ca o barieră, împiedicând aglomerarea materialelor de umplutură. De asemenea, îmbunătățește umezirea materialelor de umplutură de către matricea polimerică, facilitând o mai bună dispersie.
Selectarea solvenților și a dispersanților
Alegerea solvenților și a dispersanților poate avea un impact uriaș asupra dispersiei materialelor de umplutură conductoare. Un solvent bun ar trebui să fie capabil să dizolve matricea polimerică și să umezească eficient materialele de umplutură. Când solventul udă bine materialele de umplutură, acesta poate pătrunde în aglomerate și le poate descompune.
Dispersanții, pe de altă parte, sunt aditivi care sunt special proiectați pentru a îmbunătăți dispersia particulelor într-un mediu lichid. Ele funcționează prin adsorbție pe suprafața materialelor de umplutură și creând o forță de respingere între particule. Această forță de respingere împiedică umpluturile să se reunească și să formeze aglomerate.
Atunci când alegem un dispersant, trebuie să luăm în considerare structura sa chimică, greutatea moleculară și compatibilitatea cu solventul și matricea polimerică. De exemplu, dacă folosim o matrice polimerică nepolară, ar trebui să alegem un dispersant nepolar.
Tehnici de amestecare
Modul în care amestecăm materialele de umplutură conductoare cu matricea polimerică joacă, de asemenea, un rol vital în dispersia lor. Există mai multe tehnici de amestecare disponibile și fiecare are propriile sale avantaje și dezavantaje.
Amestecarea mecanică este cea mai comună metodă. Aceasta implică utilizarea mixerelor cu forfecare mare, cum ar fi o moară cu trei role sau un omogenizator de mare viteză. Aceste mixere aplică amestecului o forță de forfecare mare, descompunând aglomeratele și dispersând umpluturile. Cu toate acestea, amestecarea mecanică poate provoca și deteriorarea materialelor de umplutură, mai ales dacă forțele tăietoare sunt prea mari.
Amestecarea cu ultrasunete este o altă opțiune. Undele ultrasonice pot crea bule de cavitație în amestec. Când aceste bule se prăbușesc, ele generează o undă de șoc de înaltă energie care poate sparge aglomeratele. Amestecarea cu ultrasunete este o metodă blândă care poate obține o dispersie bună fără a provoca prea multe daune materiale de umplutură.
Optimizarea Condiţiilor de Procesare
Condițiile de procesare din timpul procesului de formare a filmului pot afecta, de asemenea, dispersia materialelor de umplutură conductoare. Temperatura, de exemplu, poate afecta vâscozitatea matricei polimerice. Dacă temperatura este prea scăzută, vâscozitatea va fi ridicată, ceea ce face dificilă dispersia materialelor de umplutură. Pe de altă parte, dacă temperatura este prea ridicată, poate provoca degradarea matricei polimerice sau a materialelor de umplutură.
Presiunea este un alt factor. Aplicarea presiunii în timpul formării filmului poate ajuta la compactarea materialelor de umplutură și la reducerea golurilor dintre ele. Acest lucru poate îmbunătăți continuitatea rețelei conductoare și poate îmbunătăți conductivitatea electrică a filmului.
Relevanța pentru alte filme funcționale
Când vine vorba de producția de film electric conductiv, este important de menționat că multe dintre principiile pe care le-am discutat pot fi aplicate și la alte filme funcționale. De exemplu, înAcoperire ignifugă, dispersia adecvată a aditivilor ignifugă este crucială pentru obținerea performanțelor optime. În mod similar, înFilm rezistent la ruginăşiFilm anti-imbatranire, dispersia aditivilor relevanți poate afecta foarte mult eficacitatea acestora.
Concluzie
Îmbunătățirea dispersiei materialelor de umplutură conductoare în filmul conductiv electric este o provocare cu mai multe fațete care necesită o luare în considerare atentă a diferiților factori. Modificarea suprafeței, selectarea solvenților și a dispersanților, tehnicile de amestecare adecvate și optimizarea condițiilor de procesare joacă toate un rol important în obținerea unei dispersii bune. Acordând atenție acestor aspecte, putem produce pelicule conductoare electrice cu proprietăți și performanțe electrice mai bune.
Dacă sunteți în căutarea unei pelicule conductoare electrice de înaltă calitate sau aveți întrebări despre îmbunătățirea dispersiei materialelor de umplere conductoare, nu ezitați să contactați. Suntem aici pentru a vă ajuta să găsiți cele mai bune soluții pentru nevoile dumneavoastră specifice. Haideți să discutăm și să vedem cum putem colabora pentru a vă îndeplini cerințele.
Referințe
- Zhang, L. și Li, S. (2018). Dispersia și alinierea nanotuburilor de carbon în matricea polimerică: o revizuire. Compozite Partea B: Inginerie, 143, 120 - 131.
- Wang, X. și Chen, Y. (2019). Modificarea suprafeței negrului de fum pentru îmbunătățirea dispersiei și compatibilității acestuia în compozitele polimerice. Progress in Organic Coatings, 134, 105316.
- Liu, Y. și Wu, Z. (2020). Dispersia ultrasonică a nanoparticulelor în lichide: o revizuire. Journal of Nanoparticle Research, 22(1), 1 - 15.