在本站的走訪行程,萬里行團(tuán)隊(duì)走進(jìn)了一家專注于物理法制備結(jié)晶型納米二氧化硅分散液的企業(yè)--中晶能納米材料科技(天津)有限公司(下文簡稱:中晶能納米)。
納米二氧化硅粉體是聚合物基復(fù)合材料中常用且重要增強(qiáng)、改性的功能材料,其制備方法主要分為物理法和化學(xué)法兩大類。其中,物理法路線因工藝特點(diǎn),確保粉體的晶體結(jié)構(gòu)和顆粒表面的特殊性,在行業(yè)內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。然而,物理法納米二氧化硅的生產(chǎn)過程,并非簡單的粗粒變細(xì)粒過程,而是一個(gè)破碎與團(tuán)聚并存的復(fù)雜過程。隨著顆粒粒徑減小,其比表面積和表面能顯著增加,顆粒間吸引力增強(qiáng),極易發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象。這不僅限制了粒徑的進(jìn)一步縮小,還可能引發(fā)“返粗”或二次聚集,影響粉體的分散穩(wěn)定性及最終性能。目前,行業(yè)內(nèi)廣泛應(yīng)用的納米級(jí)二氧化硅多采用化學(xué)法制備,通過物理法獲取分散穩(wěn)定的納米級(jí)及亞微米級(jí)粒徑仍具有一定挑戰(zhàn)。
萬里行團(tuán)隊(duì)與中晶能納米王玉富副總經(jīng)理(中),黃運(yùn)凱總經(jīng)理(右二)合影
作為該領(lǐng)域的探索者之一,中晶能納米以自主研發(fā)的專利技術(shù)為核心,直擊超細(xì)二氧化硅粉體在團(tuán)聚、返粗以及配方中難以添加等難點(diǎn)問題,為行業(yè)用戶提供了全新產(chǎn)品選擇。
一、工藝路線及產(chǎn)品特性
與化學(xué)法制備的無定形(非晶態(tài))二氧化硅粉體不同,中晶能納米采用天然結(jié)晶型二氧化硅粉體為原料,通過物理粉碎與專有的特殊分散工藝,成功制得平均粒徑為80–360nm、固含量高達(dá)50%的結(jié)晶型納米二氧化硅分散液。該物理法路線不僅避免了化學(xué)殘留問題,還有效保留了原始結(jié)晶型硅材料的晶體結(jié)構(gòu)及其獨(dú)特的物理性能(如較高硬度、熱穩(wěn)定性等),使得產(chǎn)品在增強(qiáng)、增韌、耐熱、耐磨等方面展現(xiàn)出差異化優(yōu)勢。
物理法結(jié)晶型納米二氧化硅分散液
為了滿足用戶的不同應(yīng)用需求,中晶能納米團(tuán)隊(duì)也開發(fā)了以氣相法二氧化硅為原料的納米二氧化硅分散液供用戶選擇。
氣相法納米二氧化硅分散液
二、典型應(yīng)用案例:
水性涂料行業(yè)--木器漆、乳膠漆等
對于涂料而言,“耐刮擦”是一個(gè)重要的指標(biāo)。高度分散的高硬度二氧化硅粒子均勻的分布在涂料體系中,可以幫助形成致密、均勻、細(xì)膩的涂層,顯著提升涂膜的耐磨、抗刮、抗剝離、耐溫等性能。中晶能納米提供的是穩(wěn)定分散液,單個(gè)納米顆粒完全分散,低粘度、高固含,用戶可以直接加入生產(chǎn)體系,降低分散步驟難度及能耗,提升生產(chǎn)一致性。
據(jù)中晶能納米團(tuán)隊(duì)介紹,采用納米二氧化硅分散液后,可以有效提高漆膜性能,即使在較薄的漆膜厚度下,依然具備優(yōu)異的硬度、韌性等性能。同時(shí),二氧化硅本身的高透光特性,使其在高檔原木家具領(lǐng)域備受青睞。
乳膠手套--醫(yī)美行業(yè)
醫(yī)療、美容操作對手套的要求極高,尤其需要極其細(xì)膩的手感。薄手套能讓醫(yī)生或技師更精準(zhǔn)地感知觸摸和力度,方便進(jìn)行精細(xì)操作。同時(shí),醫(yī)美行業(yè)非常重視手套原料的天然性,力求兼顧安全、環(huán)保與舒適的使用體驗(yàn)。
過去乳膠手套廠想要做得更薄,手套膜層卻容易破損。我們結(jié)晶型納米二氧化硅分散液幫助他們實(shí)現(xiàn)了‘又薄又結(jié)實(shí)’的目標(biāo)。我們的客戶中,有供應(yīng)韓國醫(yī)美行業(yè)的知名手套廠家,他們采用了我們220納米級(jí)別的二氧化硅分散液,成功將單手套減重40%的基礎(chǔ)上,定向拉伸強(qiáng)度提高1倍以上,同時(shí)顯著提升了手套的耐磨性和抗斷裂性能---這是中晶能納米團(tuán)隊(duì)分享的真實(shí)案例經(jīng)驗(yàn)。
三、小結(jié)
這次走訪中晶能納米,我們看到的不是空洞的“黑科技”,而是一種真正“接地氣”的材料創(chuàng)新。物理法制備的結(jié)晶型納米二氧化硅分散液,雖然沒有化學(xué)法那樣極端的細(xì)度和純度,但憑借獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定的分散性能,給涂料和乳膠手套行業(yè)帶來了實(shí)實(shí)在在的改善。這正是“粉體工業(yè)”的魅力所在:看似簡單的粉末,背后卻藏著大智慧,能讓日常用品變得更好用、更環(huán)保、更高效。
粉體工業(yè)萬里行
作者:粉體圈
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