碳納米管改性高速乳化機(jī)

一種碳納米管改性的乳液上漿劑及其制備方法和應(yīng)用，它涉及一種乳液上漿劑及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有上漿劑價(jià)格昂貴，對(duì)環(huán)境造成污染，利用其處理碳纖維后，復(fù)合材料界面剪切強(qiáng)度不高的問(wèn)題。一種碳納米管改性的乳液上漿劑按重量份數(shù)由改性碳納米管、環(huán)氧樹(shù)脂乳液體系、表面活性劑和去離子水制備而成。

制備方法：一、環(huán)氧樹(shù)脂乳液體系的制備；二、混合；得到碳納米管改性的乳液上漿劑。應(yīng)用方法：將碳纖維通過(guò)含有碳納米管改性的乳液上漿劑的溶液槽，再刮膠處理，再進(jìn)行清洗和干燥，得到上漿劑改性后的碳纖維。本發(fā)明可獲得一種碳納米管改性的乳液上漿劑。

碳纖維具有比重小、高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、抗疲勞等一系列優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在航 空航天、土木建筑、電子產(chǎn)品、體育休閑用品等領(lǐng)域。但是，碳纖維非常脆，在生產(chǎn)和加工過(guò) 程中，在摩擦的作用下很容易產(chǎn)生毛絲和單絲斷裂，于是降低了碳纖維的強(qiáng)度。同時(shí)，毛絲 阻礙樹(shù)脂充分浸潤(rùn)纖維，使得在復(fù)合材料制備過(guò)程中容易產(chǎn)生孔隙，從而降低了復(fù)合材料 的力學(xué)性能。然而利用上漿劑上漿碳纖維，形成一層保護(hù)膜，不僅可減少加工過(guò)程中的磨 損、避免形成毛絲，還可以保護(hù)經(jīng)表面處理后的潔凈活性表面，防止空氣中灰塵和水分的吸 附。除此之外，上漿劑還可以增加纖維與樹(shù)脂的浸潤(rùn)性，進(jìn)而提高復(fù)合材料的界面性能。上 漿劑作為復(fù)合材料的界面過(guò)渡層，能有效地使載荷通過(guò)界面?zhèn)鬟f到纖維上，抑制了裂紋在 界面處產(chǎn)生，使纖維與樹(shù)脂作用力增強(qiáng)。因此，必須對(duì)碳纖維進(jìn)行上漿處理。  

SID乳化機(jī)主要用于微乳液及超細(xì)懸浮液的生產(chǎn)。由于工作腔體內(nèi)三組分散頭（定子+轉(zhuǎn)子）同時(shí)工作，乳液經(jīng)過(guò)高剪切后，液滴更細(xì)膩，粒徑分布更窄，因而生成的混合液穩(wěn)定性更好。三組分散頭均易于更換，適合不同的工藝應(yīng)用。該系列中不同的型號(hào)的機(jī)器都有相同的線(xiàn)速度和剪切率，非常易于擴(kuò)大生產(chǎn)。適宜的溫度，壓力與粘度參數(shù)與DISPGRSING一樣。也符合CIP/SIP清潔標(biāo)準(zhǔn)，適合食品及化妝品生產(chǎn)。

乳化機(jī)的工作過(guò)程：

1.在高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的離心力作用下，圖中的物料從工作頭的上下進(jìn)料區(qū)域同時(shí)從軸向吸入工作腔。

2.強(qiáng)勁的離心力將物料從徑向甩入定、轉(zhuǎn)子之間狹窄精密的間隙中。同時(shí)受到離心擠壓、撞擊等作用力，使物料初步分散乳化。

3.在高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子外端產(chǎn)生至少15m/s以上的線(xiàn)速度，可至40m/s，并形成強(qiáng)烈的機(jī)械及液力剪切、液層摩擦、撞擊撕裂，使物料充分的分散、乳化、均質(zhì)、破碎、同時(shí)通過(guò)定子槽射出。乳化機(jī)就是通過(guò)與發(fā)動(dòng)機(jī)連接的均質(zhì)頭的高速旋轉(zhuǎn)，對(duì)物料進(jìn)行剪切，分散，撞擊。這樣物料就會(huì)變得更加細(xì)膩，促使油水相融。食品行業(yè)中的醬，果汁等。制藥行業(yè)中的軟膏。石油化工，油漆涂料油墨等都會(huì)用到乳化機(jī)。在實(shí)驗(yàn)或工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所要進(jìn)行的混合、攪拌、分散、均質(zhì)、乳化和研磨的應(yīng)用。

4.物料不斷高速地從徑向射出，在物料本身和容器壁的阻力下改變流向，與此同時(shí)在轉(zhuǎn)子區(qū)產(chǎn)生的上、下軸向抽吸力的作用下，又形成上、下兩股強(qiáng)烈的翻動(dòng)湍流。物料經(jīng)過(guò)數(shù)次循環(huán)，zui終完成分散、乳化、均質(zhì)過(guò)程。

從設(shè)備角度來(lái)分析，影響乳化效果因素有以下幾點(diǎn)：

1.乳化頭的形式（批次式和連續(xù)式）（連續(xù)式比批次式要好）

2.乳化頭的剪切速率，（越大效果越好）

3.乳化的齒形結(jié)構(gòu)（分為初齒、中齒、細(xì)齒、超細(xì)齒、越細(xì)齒效果越好）

4.物料在分散墻體的停留時(shí)間、乳化時(shí)間（可以看作同等電機(jī)，流量越小效果越好）

5.循環(huán)次數(shù)（越多效果越好，到設(shè)備的期限就不能再好了）

乳化機(jī)的選型要點(diǎn)：

1. 首先要明確使用設(shè)備所需達(dá)到效果和目的。

2. 另外要詳細(xì)掌握了解物料的性質(zhì)。

3. 根據(jù)物料再對(duì)于乳化機(jī)的攪拌器選型。

4. 再次要確定乳化機(jī)的操作參數(shù)及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

5. 在考慮乳化機(jī)設(shè)備成本的同時(shí)要考慮安裝成本。

碳納米管改性高速乳化機(jī)設(shè)備參數(shù)表：