Hej där! Som leverantör av elektrisk ledande film har jag på sistone fått många frågor om hur man kan förbättra spridningen av ledande fyllmedel i dessa filmer. Det är en avgörande aspekt som avsevärt kan påverka prestandan hos elektrisk ledande film. Så jag tänkte dela med mig av några insikter om detta ämne.
Förstå grunderna
Först och främst, låt oss snabbt gå igenom vad ledande fyllmedel är och varför dess spridning är viktig. Konduktiva fyllmedel är material som läggs till filmmatrisen för att ge elektrisk ledningsförmåga. Vanliga typer inkluderar kimrök, kolnanorör, grafit och metallpartiklar. När dessa fyllmedel är väl spridda i filmen bildar de ett kontinuerligt ledande nätverk, vilket tillåter elektroner att flöda fritt och ger filmen bättre elektriska egenskaper.
Men att uppnå god spridning är lättare sagt än gjort. Dessa fyllmedel tenderar att agglomerera på grund av deras höga ytenergi och van der Waals-krafter mellan partiklar. Agglomerat kan störa det ledande nätverket, vilket leder till ojämn ledningsförmåga och minskad prestanda hos den elektriska ledande filmen.
Ytmodifiering av ledande fyllmedel
Ett av de mest effektiva sätten att förbättra spridningen är genom ytmodifiering av de ledande fyllmedlen. Genom att behandla fyllmedlens yta kan vi minska deras ytenergi och förbättra deras kompatibilitet med filmmatrisen.
Det finns flera metoder för ytmodifiering. Kemisk modifiering är populär. Till exempel kan vi använda silankopplingsmedel. Dessa medel har två funktionella grupper: en som kan reagera med ytan av fyllmedlet och en annan som kan interagera med polymermatrisen i filmen. Detta skapar en brygga mellan fyllmedlet och matrisen, vilket förbättrar deras vidhäftning och dispersion.
Ett annat tillvägagångssätt är fysisk modifiering. Att belägga fyllmedlen med ett tunt lager polymer kan också hjälpa. Polymerskiktet fungerar som en barriär och förhindrar att fyllmedlen agglomereras. Det förbättrar också vätningen av fyllmedlen av polymermatrisen, vilket underlättar bättre dispergering.
Val av lösningsmedel och dispergeringsmedel
Valet av lösningsmedel och dispergeringsmedel kan ha en enorm inverkan på spridningen av ledande fyllmedel. Ett bra lösningsmedel bör kunna lösa polymermatrisen och väta fyllmedlen effektivt. När lösningsmedlet väter fyllmedlen väl kan det tränga in i agglomeraten och bryta ner dem.
Dispergeringsmedel, å andra sidan, är tillsatser som är speciellt utformade för att förbättra spridningen av partiklar i ett flytande medium. De fungerar genom att adsorbera på ytan av fyllmedlen och skapa en frånstötande kraft mellan partiklarna. Denna frånstötande kraft hindrar fyllnadsmedlen från att komma ihop igen och bilda agglomerat.
När vi väljer ett dispergeringsmedel måste vi ta hänsyn till dess kemiska struktur, molekylvikt och kompatibilitet med lösningsmedlet och polymermatrisen. Till exempel, om vi använder en opolär polymermatris, bör vi välja ett opolärt dispergeringsmedel.
Blandningstekniker
Sättet vi blandar de ledande fyllmedlen med polymermatrisen spelar också en avgörande roll för deras spridning. Det finns flera blandningstekniker tillgängliga, och var och en har sina egna för- och nackdelar.
Mekanisk blandning är den vanligaste metoden. Det innebär att man använder högskjuvningsblandare, såsom en trevalskvarn eller en höghastighetshomogenisator. Dessa blandare applicerar en hög skjuvkraft på blandningen, bryter ner agglomeraten och dispergerar fyllmedlen. Men mekanisk blandning kan också orsaka skador på fyllmedlen, speciellt om skjuvkrafterna är för höga.
Ultraljudsblandning är ett annat alternativ. Ultraljudsvågor kan skapa kavitationsbubblor i blandningen. När dessa bubblor kollapsar genererar de en högenergichockvåg som kan bryta isär agglomeraten. Ultraljudsblandning är en skonsam metod som kan uppnå god spridning utan att orsaka stor skada på fyllmedlen.
Optimering av bearbetningsvillkor
Bearbetningsförhållandena under filmbildningsprocessen kan också påverka spridningen av ledande fyllmedel. Temperaturen kan till exempel påverka polymermatrisens viskositet. Om temperaturen är för låg blir viskositeten hög, vilket gör det svårt för fyllmedlen att spridas. Å andra sidan, om temperaturen är för hög kan det orsaka nedbrytning av polymermatrisen eller fyllmedlen.
Trycket är en annan faktor. Att applicera tryck under filmbildningen kan hjälpa till att komprimera fyllmedlen och minska hålrummen mellan dem. Detta kan förbättra kontinuiteten i det ledande nätverket och förbättra filmens elektriska ledningsförmåga.
Relevans för andra funktionella filmer
När det kommer till produktion av elektrisk ledande film är det viktigt att notera att många av principerna vi har diskuterat även kan tillämpas på andra funktionella filmer. Till exempel iFlamskyddande beläggning, korrekt spridning av flamskyddande tillsatser är avgörande för att uppnå optimal prestanda. På samma sätt, iRostbeständig filmochAnti-aging film, kan spridningen av relevanta tillsatser i hög grad påverka deras effektivitet.
Slutsats
Att förbättra spridningen av ledande fyllmedel i elektrisk ledande film är en mångfacetterad utmaning som kräver noggrant övervägande av olika faktorer. Ytmodifiering, val av lösningsmedel och dispergeringsmedel, lämpliga blandningstekniker och optimering av processförhållanden spelar alla viktiga roller för att uppnå god dispergering. Genom att uppmärksamma dessa aspekter kan vi producera elektrisk ledande film med bättre elektriska egenskaper och prestanda.
Om du är på marknaden för högkvalitativ elektrisk ledande film eller har några frågor om att förbättra spridningen av ledande fyllmedel, hör gärna av dig. Vi är här för att hjälpa dig hitta de bästa lösningarna för dina specifika behov. Låt oss ta en pratstund och se hur vi kan arbeta tillsammans för att möta dina krav.
Referenser
- Zhang, L., & Li, S. (2018). Dispersion och inriktning av kolnanorör i polymermatris: En recension. Kompositer del B: Engineering, 143, 120 - 131.
- Wang, X., & Chen, Y. (2019). Ytmodifiering av kimrök för att förbättra dess dispersion och kompatibilitet i polymerkompositer. Progress in Organic Coatings, 134, 105316.
- Liu, Y., & Wu, Z. (2020). Ultraljudsspridning av nanopartiklar i vätskor: En recension. Journal of Nanoparticle Research, 22(1), 1 - 15.