如何實現碳納米管的分散及所采用的設備？

均勻分散碳納米管要滿足的必要條件主要有打散碳納米管團聚體、簡斷長碳納米管、保持碳納米的分散狀態。具體分散方法有物理方法及化學方法兩大類，物理分散方法主要有碾磨分散、球磨、超聲波等；化學分散法主要有添加表面活性劑、強酸強堿洗滌等；另外還可采用原位合成法制備碳納米管復合材料。

碳納米管，它是一種管狀的碳分子，管上每個碳原子采取sp2雜化，相互之間以碳-碳σ鍵結合起來，形成由六邊形組成的蜂窩狀結構作為碳納米管的骨架。每個碳原子上未參與雜化的一對p電子相互之間形成跨越整個碳納米管的共軛π電子云。按照管子的層數不同，分為單壁碳納米管和多壁碳納米管。管子的半徑方向非常細，只有納米尺度，幾萬根碳納米管并起來也只有一根頭發絲寬，碳納米管的名稱也因此而來。而在軸向則可長達數十到數百微米。

碳納米管溶液分散的難點是:碳納米管除具有一般納米粒子的尺寸效應外，還具有力學強度大、柔韌性好、電導率高等獨特的性質，成為聚合物復合材料理想的增強體，在化工、機械、電子、航空、航天等領域具有廣泛的應用。但由于碳納米管易聚集成束或纏繞，而且與其他納米粒子相比，其表面是相對“惰性”的，在常見的有機溶劑或聚合物材料中的分散度低，這極大地制約了其廣泛應用。因此，對碳納米管的表面進行改性已成為聚合物 /碳納米管復合材料的研究熱點之一。目前，國內外對碳納米管表面改性的研究主要是在其表面引入共價鍵和非共價鍵基團，例如采用表面化學反應改性、表面活性劑改性等，或采用聚合物分子對碳納米管進行包覆改性等方法.近年來。還提出了紫外線照射、 等離子射線改性等處理方法。 表面改性的碳納米管用于聚合物復合材料可以顯著改善材料的力學性能、 電性能和熱性能等。

碳納米管分散技術三要素：分散介質、分散劑和分散設備

分散介質

1、根據粘度不同，分散介質分為高粘度、中粘度和低粘度三種。在低粘度介質中，如水合有機溶劑，碳納米管易于分散。中粘度介質如液態環氧樹脂、液態硅橡膠等，高粘度介質如溶態的塑料。

2、     此處介紹的碳納米管分散技術，針對中、低粘度分散介質。

分散劑

1、分散劑的選擇，與分散介質結構、極性、溶度參數等密切相關。

      2、分散劑的用量，與碳納米管比表面積和共價鍵修飾的功能基團有關。

          3、水性介質中，推薦使用TNWDIS。強極性有機溶劑中，如醇、DMF、NMP，推薦使用TNADIS,中等極性有機溶劑如脂類、液態環氧樹脂、液態硅橡膠，推薦使用TNEDIS。

  分散設備

    一般采用IKN研磨分散機，上海IKN（依肯）機械設備有限公司專門應對碳納米管漿料開發的高剪切CMD2000系列研磨分散機適合大規模地分散碳納米管、中粘度介質分散碳納米管。碳納米管漿料工作原理：是由電動機通過皮帶傳動帶動轉齒（或稱為轉子）與相配的定齒（或稱為定子）作相對的高速旋轉，被加工物料通過本身的重量或外部壓力（可由泵產生）加壓產生向下的螺旋沖擊力，透過膠體磨定、轉齒之間的間隙（間隙可調）時受到強大的剪切力、摩擦力、高頻振動等物理作用，使物料被有效地乳化、分散和粉碎，達到物料超細粉碎及乳化的效果。

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研磨分散機的細化作用一般來說要弱于均質機，但它對物料的適應能力較強（如高粘度、大顆粒），所以在很多場合下，它用于均質機的前道或者用于高粘度的場合。在固態物質較多時也常常使用膠體磨進行細化。 

研磨式分散機是由錐體磨,分散機組合而成的高科技產品。

第1級由具有精細度遞升的三級鋸齒突起和凹槽。定子可以無限制的被調整到所需要的與轉子之間的距離。在增強的流體湍流下，凹槽在每級都可以改變方向。

第二級由轉定子組成。分散頭的設計也很好地滿足不同粘度的物質以及顆粒粒徑的需要。在線式的定子和轉子（乳化頭）和批次式機器的工作頭設計的不同主要是因為 在對輸送性的要求方面，特別要引起注意的是：在粗精度、中等精度、細精度和其他一些工作頭類型之間的區別不光是指定轉子齒的排列，還有一個很重要的區別是 不同工作頭的幾何學特征不一樣。狹槽數、狹槽寬度以及其他幾何學特征都能改變定子和轉子工作頭的不同功能。根據以往的慣例，依據以前的經驗指定工作頭來滿 足一個具體的應用。在大多數情況下，機器的構造是和具體應用相匹配的，因而它對制造出zui終產品是很重要。當不確定一種工作頭的構造是否滿足預期的應用。

上海依肯機械設備有限公司是一家中德合作經營企業，依肯通過引進德國IKN技術和科學管理模式，形成了完整的研發、制造及營銷體系。她保持與全球的混合乳化技術同步，同時擁有一流的技術研究人才和生產能力，為中國及全球提供多元化的產品及技術服務。