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Inicio / Noticias / Noticias de la industria / La pasta conductora de negro de carbón tiene una alta viscosidad; el problema puede estar en la etapa de dispersión
Noticias de la industria
El grafeno, los nanotubos de carbono y el negro de humo conductor se utilizan cada vez más en recubrimientos conductores, tintas funcionales y pastas a base de agua. Pero estos polvos forman fácilmente aglomerados después de entrar en sistemas líquidos. Si el proceso de humectación es insuficiente, la dispersión posterior se ve afectada fácilmente, lo que provoca cambios adicionales en la viscosidad de la pasta, un estado de flujo no ideal y un nuevo engrosamiento después del almacenamiento, particularmente cuando se aumenta el nivel de adición de nanomateriales de carbono, a medida que la interacción entre partículas se fortalece aún más.
Polvo difícil de mojar completamente con líquido
Grafeno and carbon nanotubes have large specific surface areas and readily agglomerate in waterborne systems. If the powder surface is not fully wetted, the effect of mechanical dispersion is also easily limited.
La viscosidad de la pasta aumenta con un mayor contenido de sólidos
A medida que aumenta la adición de nanomateriales de carbono, también aumenta el contacto y la interacción entre partículas: la pasta se espesa fácilmente, lo cual es un problema que se enfrenta con frecuencia al aumentar el contenido sólido en pastas conductoras.
Inconsistencia estatal entre pasta fresca y almacenada
Algunas pastas muestran un buen estado inmediatamente después de la dispersión, pero después de reposar durante un período desarrollan un cambio de viscosidad, un nuevo engrosamiento o sedimentación, lo que indica que aunque el polvo se rompió temporalmente, el estado estable posterior necesita ajustes adicionales.
El estado reológico afecta la aplicación
Las pastas conductoras necesitan ajustar su estado de flujo de acuerdo con los requisitos del proceso de recubrimiento, pulverización o impresión. Una viscosidad demasiado alta aumenta la dificultad de la aplicación; El flujo excesivo puede afectar la dispersión de la pasta sobre el sustrato.
Por qué aumentar la fuerza cortante no siempre resuelve el problema
Para polvos difíciles de dispersar, como el grafeno y los nanotubos de carbono, algunas formulaciones aumentan las RPM o extienden el tiempo de dispersión para fortalecer la acción mecánica. Este enfoque puede ayudar a que los aglomerados se descompongan, pero una vez que se separa el polvo, aún es necesario mantener un estado disperso relativamente estable. Si las partículas se reaglomeran fácilmente después de volver a entrar en contacto, el simple hecho de aumentar el tiempo de dispersión mecánica no puede cambiar fundamentalmente el estado del sistema. Por lo tanto, es necesario considerar conjuntamente la dispersión mecánica, la humectación del polvo y la estabilización de la dispersión.
DH-6552W: Dispersante para sistemas de nanomateriales de carbono a base de agua
DH-6552W es un dispersante de sistema a base de agua que se puede utilizar para grafeno, nanotubos de carbono, negro de humo conductor y polvos de negro de humo de alta superficie. Para las pastas de nanomateriales de carbono a base de agua, el polvo primero debe humedecerse bien antes de que pueda dispersarse aún más mediante acción mecánica. DH-6552W puede participar en este proceso, lo que facilita la realización de la dispersión de polvo en medios a base de agua.
En términos del estado de la pasta, el producto también puede ayudar al sistema a formar un cierto carácter tixotrópico, lo cual es una referencia útil para formulaciones que necesitan equilibrar la estabilidad estática con la fluidez de la aplicación. Además, el DH-6552W tiene buena compatibilidad con sistemas de resina acrílica, resina epoxi y resina alquídica. En la aplicación real: primero permita que el dispersante se mezcle completamente con la fase acuosa, luego agregue gradualmente el polvo de nanomaterial de carbono; observar los cambios de viscosidad durante la dispersión y ajustar la velocidad de adición en consecuencia; También observe la viscosidad, la finura, el asentamiento y el engrosamiento después del reposo, no solo la pasta recién preparada.
La dificultad para dispersar grafeno, nanotubos de carbono y negro de humo conductor está relacionada con sus características de polvo y su fuerte tendencia a la aglomeración. Por lo tanto, el ajuste de la formulación para la pasta conductora no puede depender únicamente del aumento de la fuerza de corte: debe considerar simultáneamente la humectación del polvo, el estado de dispersión y la reología de la pasta. DH-6552W se puede utilizar en sistemas de pasta de nanomateriales de carbono a base de agua, lo que mejora la humectación del polvo y el estado de dispersión al mismo tiempo que equilibra la tixotropía y el rendimiento de almacenamiento.
Preguntas frecuentes
¿La mejora de la dispersión del grafeno afecta su conductividad eléctrica en la película curada?
Sí, y la relación tiene matices. Una mejor dispersión individual de las escamas de grafeno aumenta la superficie conductora disponible y reduce el umbral de percolación (la carga mínima necesaria para lograr la conductividad eléctrica). Sin embargo, la conductividad eléctrica del grafeno depende del contacto entre escamas que forma una red conductora continua; si la cobertura del dispersante evita el contacto directo entre escamas con demasiada eficacia, la conductividad puede ser menor de lo esperado a pesar de una buena dispersión. El nivel de dispersión óptimo para el rendimiento eléctrico suele ser aquel que produce una distribución uniforme sin una separación excesiva, equilibrando la estabilidad de la dispersión con el contacto entre partículas necesario para la conductividad.
¿Cuál es la diferencia en los requisitos de dispersión entre los nanotubos de carbono y el grafeno en sistemas a base de agua?
Los nanotubos de carbono presentan un desafío de dispersión diferente al del grafeno: su morfología fibrosa y de alta relación de aspecto crea un fuerte entrelazamiento entre los tubos, lo que dificulta mucho la desagregación completa, y el procesamiento excesivo de alto cizallamiento puede acortar los tubos, reduciendo su beneficio de conductividad eléctrica. Las escamas de grafeno son más susceptibles al apilamiento (reagregación en la orientación cara a cara), lo que requiere estabilización estérica para evitarlo. Los dispersantes para nanotubos de carbono normalmente necesitan una fuerte adsorción en la pared del tubo para evitar que se vuelvan a agrupar; los del grafeno necesitan una estabilización estérica eficaz entre las caras de las escamas. DH-6552W se caracteriza por ambos tipos: la dosis y el proceso óptimos para cada uno deben determinarse mediante evaluación.
