การทำมาสเตอร์แบทช์ท่อนาโนคาร์บอนจากผงท่อนาโนคาร์บอนเป็นวิธีสำคัญในการแนะนำวัสดุนาโน CNT ประสิทธิภาพสูงเข้าสู่ระบบแปรรูปพลาสติกอย่างแท้จริง เมื่อเปรียบเทียบกับการเติมผงท่อนาโนคาร์บอนโดยตรงลงในโพลีเมอร์ เช่น PP, PE, PA, ABS และ PC โดยทั่วไปแล้ว มาสเตอร์แบทช์ท่อนาโนคาร์บอนจะกระจายท่อนาโนคาร์บอนที่มีความเข้มข้นสูงกว่าอย่างสม่ำเสมอในขั้นแรกให้เป็นตัวพาเรซิน โดยผ่านการผสมและการอัดขึ้นรูป จากนั้นจึงเจือจางลงในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายตามปริมาณการเติมเป้าหมาย
แกนหลักของกระบวนการนี้ไม่ใช่แค่ "การผสมท่อนาโนคาร์บอนกับพลาสติกเข้าด้วยกัน" แต่ยังช่วยแก้ปัญหาในทางปฏิบัติ 3 ประการ ได้แก่ วิธีนำ CNT เข้าสู่การหลอมโพลีเมอร์ วิธีกระจายตัวอย่างมีประสิทธิภาพภายใต้พลังงานกลความร้อนที่จำกัด และวิธีการสร้างมาสเตอร์แบทช์สุดท้ายที่มีความสามารถในการเจือจางที่เสถียรและสร้างเครือข่ายสื่อกระแสไฟฟ้าที่ต่อเนื่อง
I. เหตุใดจึงต้องสร้างมาสเตอร์แบทช์จากผงคาร์บอนนาโนทิวบ์แทนที่จะเติมลงในพลาสติกโดยตรง
เหตุผลหลักคือ: มาสเตอร์แบทช์ท่อนาโนคาร์บอนสามารถรวมขั้นตอนการกระจาย CNT ที่ควบคุมยากที่สุดให้เข้มข้นในขั้นตอนก่อนการกระจายตัวที่มีความเข้มข้นสูง จากนั้นทำการเติมขั้นสุดท้ายให้เสร็จสิ้นผ่านการเจือจางในภายหลัง
แม้ว่าโดยทั่วไปปริมาณผง CNT ที่เติมจะไม่สูง แต่ระดับนาโน อัตราส่วนภาพที่สูง และแนวโน้มที่จะสร้างโครงสร้างที่เกาะกลุ่มกัน หมายความว่าอาจไม่สามารถกระจายตัวได้อย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอหลังจากเข้าสู่การหลอมโพลีเมอร์โดยตรง
โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตภาคอุตสาหกรรม การเติมโดยตรงยังนำมาซึ่ง:
ผงฝุ่น
ความยากในการสูบจ่าย CNT ติดตามอย่างแม่นยำ
การให้อาหารไม่สม่ำเสมอ;
เพิ่มเวลาการกระจายตัว
ขยายความแตกต่างของแบทช์
เพิ่มความยากในการจัดการสภาพแวดล้อมการผลิต
ในการเปรียบเทียบ มาสเตอร์แบทช์เทียบเท่ากับการ "ใส่" CNT ลงในตัวพาโพลีเมอร์ล่วงหน้า
เส้นทางทั่วไปสามารถเข้าใจได้ดังนี้: ผง CNT → มาสเตอร์แบทช์ CNT ที่มีความเข้มข้นสูง → การเจือจางด้วยเรซินพื้นฐาน → ผลิตภัณฑ์พลาสติกที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า/ป้องกันไฟฟ้าสถิตขั้นสุดท้าย
โดยทั่วไปมาสเตอร์แบทช์ CNT จะใช้การโหลด CNT ที่สูงกว่า จากนั้นเตรียมวัสดุคอมโพสิตขั้นสุดท้ายผ่านการเจือจางมาสเตอร์แบทช์ วิธีการนี้จะช่วยลดความยากในการกระจายของการเพิ่ม CNT โดยตรง ขณะเดียวกันก็ปรับปรุงความสะดวกในการดำเนินงานและการวัด CNT
ครั้งที่สอง มาสเตอร์แบทช์คาร์บอนนาโนทิวบ์คืออะไร?
มาสเตอร์แบทช์ท่อนาโนคาร์บอนโดยพื้นฐานแล้วเป็นวัสดุเข้มข้นที่กระจายตัวล่วงหน้าของ "ตัวพา CNT + โพลีเมอร์ที่มีความเข้มข้นสูง"
โดยทั่วไปจะใช้เทอร์โมพลาสติกเรซินเป็นตัวพา เช่น:
พีพี;
วิชาพลศึกษา;
เพนซิลเวเนีย;
เอบีเอส;
พีซี;
PBT;
ทีพียู;
อีวา;
วัสดุเทอร์โมพลาสติกอื่นๆ ที่เข้ากันกับเรซินขั้นสุดท้าย
เช่นเดียวกับมาสเตอร์แบทช์สีพลาสติกทั่วไป มาสเตอร์แบทช์ท่อนาโนคาร์บอนยังต้องผ่านขั้นตอนต่างๆ เช่น การอัดขึ้นรูป การทำความเย็น และการอัดเป็นก้อนเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่เป็นเม็ด
แต่จุดเน้นทางเทคนิคของมาสเตอร์แบทช์ CNT นั้นแตกต่างจากมาสเตอร์แบทช์สีธรรมดา
มาสเตอร์แบทช์สีธรรมดาส่วนใหญ่จะแก้ปัญหา: ไม่ว่าเม็ดสีจะกระจายตัวสม่ำเสมอหรือไม่
มาสเตอร์แบทช์ของ CNT มุ่งเน้นไปที่: ไม่ว่า CNT จะสามารถสร้างเครือข่ายสื่อกระแสไฟฟ้าระดับนาโนที่เสถียรและต่อเนื่องซึ่งเหมาะสำหรับการประมวลผลขั้นสุดท้ายหรือไม่
ดังนั้น ประสิทธิภาพของมาสเตอร์แบทช์ท่อนาโนคาร์บอนจึงไม่สามารถตัดสินได้จาก "ว่าเป็นสีดำหรือไม่" เท่านั้น
III. กระบวนการผลิตขั้นพื้นฐานสำหรับมาสเตอร์แบทช์ท่อนาโนคาร์บอนคืออะไร?
เส้นทางการเตรียมมาสเตอร์แบทช์คาร์บอนนาโนทิวบ์อุตสาหกรรมทั่วไปคือ
กระบวนการพื้นฐานสามารถแสดงเป็น:
การเลือกผง CNT
↓
การอบแห้งเรซินพาหะ
↓
CNT และการผสมเรซินล่วงหน้า
↓
การป้อนเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่
↓
การหลอมโพลีเมอร์
↓
CNT การกระจายแรงเฉือนสูง
↓
การลำเลียงและการอัดขึ้นรูปสม่ำเสมอ
↓
ระบายความร้อน
↓
การอัดเป็นก้อน
↓
การทดสอบมาสเตอร์แบทช์
↓
บรรจุภัณฑ์
สิ่งที่กำหนดประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์อย่างแท้จริงไม่ใช่ขั้นตอน "การตัดเป็นเม็ด" แต่เป็นขั้นตอนที่ทำให้เกิดการกระจายตัวของหลอมเหลวและการจับคู่ระหว่างผิวหน้า
IV. เหตุใดเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่จึงมีความสำคัญมากสำหรับการผลิตมาสเตอร์แบทช์ท่อนาโนคาร์บอน
เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่สามารถทำการหลอม การลำเลียง การผสมแบบกระจาย และการผสมแบบกระจายไปพร้อมๆ กัน และเป็นอุปกรณ์หลักที่ใช้กันทั่วไปในการผลิตทางอุตสาหกรรมของเทอร์โมพลาสติกมาสเตอร์แบทช์ CNT
หลังจากที่ผง CNT เข้าสู่เครื่องอัดรีด จะต้องหลอมโพลีเมอร์ก่อน จากนั้นจึงสร้างผลกระทบจากแรงเฉือนและการยืดตัวผ่านโครงแบบสกรู ส่งผลให้ CNT agglomerates ค่อยๆ แยกตัวออกและเข้าสู่ระบบเรซิน
พื้นที่มุ่งเน้นหลัก ได้แก่ :
การกำหนดค่าสกรู
L/D;
ความเร็วของสกรู
อัตราการให้อาหาร
อุณหภูมิหลอมละลาย
เวลาพำนัก;
แรงเฉือน;
แรงบิด;
พลังงานกลจำเพาะ (SME)
การวิจัยแสดงให้เห็นว่าการกำหนดค่าของสกรู ความเร็ว เอาท์พุต และเวลาคงตัวในการอัดขึ้นรูปด้วยสกรูคู่ ล้วนส่งผลต่อสถานะการกระจายตัวของ CNT ในมาสเตอร์แบทช์ สำหรับระบบ PCL/MWNT การเพิ่มพลังงานกลเข้าสามารถปรับปรุงการกระจายตัวของ CNT ได้ และความยาวของสกรูและการกำหนดค่าองค์ประกอบการผสมที่แตกต่างกันยังเปลี่ยนเอฟเฟกต์การกระจายตัวขั้นสุดท้ายอีกด้วย
V. ปริมาณ CNT ที่สูงกว่าในมาสเตอร์แบทช์ท่อนาโนคาร์บอนจะดีกว่าเสมอหรือไม่?
มาสเตอร์แบทช์ CNT ไม่ได้ติดตามปริมาณท่อนาโนคาร์บอนที่สูงอย่างไม่จำกัด แต่พบความสมดุลระหว่าง "ความเข้มข้น ความยากในการกระจายตัว ความสามารถในการไหลในการประมวลผล และประสิทธิภาพในการเจือจางขั้นสุดท้าย"
ความเข้มข้นของมาสเตอร์แบทช์ CNT ไม่สม่ำเสมออย่างสมบูรณ์ ตัวอย่างเช่น การตรวจสอบที่เกี่ยวข้องกับการนำความร้อนชี้ให้เห็นว่าการโหลด CNT ที่สูงขึ้นนั้นเป็นเรื่องปกติในมาสเตอร์แบทช์ CNT อุตสาหกรรม โดยมีช่วงปกติอยู่ที่ประมาณ 15–20 wt%; ในขณะที่การวิจัยเกี่ยวกับระบบโพลีเมอร์ต่างๆ ก็ใช้ความเข้มข้นที่แตกต่างกัน เช่น 7.5 % โดยน้ำหนัก และ 10 % โดยน้ำหนัก
ดังนั้นจึงไม่ควรเข้าใจถึงความเข้มข้นที่แน่นอนว่าเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมแบบครบวงจร
| ความเข้มข้นของมาสเตอร์แบทช์ CNT | ลักษณะเฉพาะ | ข้อควรพิจารณาหลัก |
|---|---|---|
| 5% โดยน้ำหนัก | ค่อนข้างง่ายในการประมวลผล | เหมาะสำหรับระบบที่มีความเข้มข้นต่ำบางระบบ |
| 7.5% โดยน้ำหนัก | กรณีศึกษาวิจัยจริงในวรรณคดี | ปรับสมดุลการกระจายตัวและความเข้มข้น |
| 10% โดยน้ำหนัก | ความเข้มข้นของการวิจัยและพัฒนาทั่วไป | สะดวกต่อการเจือจางภายหลัง |
| 15% โดยน้ำหนัก | มีความเข้มข้นค่อนข้างสูง | ข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับอุปกรณ์กระจายตัว |
| 20% โดยน้ำหนัก | มาสเตอร์แบทช์ที่มีความเข้มข้นสูง | ข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับความสามารถในการไหลของเรซินและความสามารถในการรับแรงเฉือน |
| >20% โดยน้ำหนัก | การออกแบบที่มีความเข้มข้นสูง | ต้องมีการตรวจสอบ CNT และเรซินที่เฉพาะเจาะจง |
ข้อมูลข้างต้นคือช่วงตัวอย่าง ไม่ใช่มาตรฐานสากลสำหรับมาสเตอร์แบทช์ CNT ทั้งหมด
ความเข้มข้นของมาสเตอร์แบทช์ที่สมเหตุสมผลอย่างแท้จริงควรได้รับการพิจารณาร่วมกันโดยยึดตาม: ข้อมูลจำเพาะของ CNT + ความหนืดของเรซินละลาย + อุปกรณ์การอัดขึ้นรูป + ปริมาณการเติมขั้นสุดท้ายตามเป้าหมาย
วี. เหตุใดเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวของท่อคาร์บอนนาโนทิวบ์ผงจึงส่งผลต่อการผลิตมาสเตอร์แบทช์
โครงสร้างทางเรขาคณิตของ CNT ส่งผลโดยตรงต่อความยากในการกระจายตัวของของเหลวและวิธีการสร้างเครือข่ายสื่อกระแสไฟฟ้าขั้นสุดท้าย
โดยทั่วไปแล้ว CNT มีอัตราส่วนภาพที่สูงมาก โครงสร้างหนึ่งมิตินี้เป็นทั้งข้อได้เปรียบที่สำคัญสำหรับการสร้างเครือข่ายสื่อกระแสไฟฟ้า และเพิ่มความยุ่งยากในการพัวพันและการกระจายตัวในระหว่างการประมวลผล
การทบทวนการวิจัยชี้ให้เห็นว่าปัจจัยต่างๆ เช่น อัตราส่วนภาพ การวางแนว โหลด และเคมีพื้นผิวของ CNT ล้วนส่งผลต่อประสิทธิภาพขั้นสุดท้ายของคอมโพสิตโพลีเมอร์
ดังนั้น แม้ว่าทั้งสองอย่างจะเป็น "ผง MWCNT" ก็ตาม หาก:
สินค้า A มีความยาวเฉลี่ยที่ยาวกว่า
สินค้า B มีความยาวสั้นกว่า
สกรูสองตัวทั้งสองอาจแตกต่างกันในเรื่อง: ความยากในการกระจายตัว ความไวต่อแรงเฉือน ความหนืดหลอมละลาย และโครงข่ายนำไฟฟ้าขั้นสุดท้าย นี่คือสาเหตุที่ผู้ผลิต CNT มืออาชีพไม่สามารถให้พารามิเตอร์ "ความบริสุทธิ์" แก่ลูกค้าได้
ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว อะไรคือความแตกต่างระหว่างการเติมผงคาร์บอนนาโนทิวบ์โดยตรงและการใช้มาสเตอร์แบทช์คาร์บอนนาโนทิวบ์?
สำหรับการแปรรูปพลาสติกขนาดใหญ่ โดยทั่วไปมาสเตอร์แบทช์จะทำให้การสูบจ่ายและการผลิตมีความเสถียรง่ายขึ้น แต่ผงจะให้อิสระในการกำหนดสูตรที่สูงกว่า
| รายการเปรียบเทียบ | การเติมผง CNT โดยตรง | ซีเอ็นทีมาสเตอร์แบทช์ |
|---|---|---|
| แบบฟอร์ม CNT | ผงนาโน | เม็ดโพลีเมอร์ |
| การดำเนินการให้อาหาร | การวัดแสงแบบผง | การสูบจ่ายเม็ด |
| การควบคุมฝุ่น | ข้อกำหนดที่สูงขึ้น | ค่อนข้างง่ายกว่า |
| การเพิ่มการติดตาม | ความยากในการวัดแสงที่สูงขึ้น | สะดวกยิ่งขึ้น |
| การพัฒนาการกระจายตัว | จำเป็นต้องแก้ไขอย่างอิสระ | การกระจายตัวบางส่วนเสร็จสมบูรณ์แล้ว |
| เสรีภาพในการกำหนดสูตร | สูง | ขึ้นอยู่กับผู้ให้บริการ |
| บทนำกระบวนการ | งาน R&D มากขึ้น | ค่อนข้างง่ายกว่า |
| ความสม่ำเสมอของแบทช์ | ขึ้นอยู่กับผงและการแปรรูป | ขึ้นอยู่กับการผลิตมาสเตอร์แบทช์ |
| การผลิตขนาดใหญ่ | ต้องใช้อุปกรณ์ที่เป็นผู้ใหญ่ | เหมาะสำหรับการให้อาหารที่ได้มาตรฐานมากกว่า |
| การใช้งานทั่วไป | R&D สูตรพิเศษ | การผลิตพลาสติกที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า/ป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ |
นี่ไม่ได้หมายความว่ามาสเตอร์แบทช์จะต้องดีกว่าแบบผงเสมอไป หากลูกค้ามีความสามารถในการกระจายตัวของวัสดุนาโนที่สมบูรณ์ และจำเป็นต้องปรับสูตร CNT เรซิน และสารเติมแต่งอย่างอิสระ การใช้ผงโดยตรงอาจมีความยืดหยุ่นมากกว่า
8. มาสเตอร์แบทช์ท่อนาโนคาร์บอนเหมาะสำหรับพลาสติกชนิดใด
มาสเตอร์แบทช์ CNT สามารถจับคู่พาหะได้ตามเรซินเทอร์โมพลาสติกชนิดต่างๆ ซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า ป้องกันไฟฟ้าสถิต ป้องกัน EMI และวัสดุคอมโพสิตเชิงฟังก์ชัน
เมทริกซ์ทั่วไปได้แก่:
พีพี;
วิชาพลศึกษา;
PA6;
PA66;
เอบีเอส;
พีซี;
PBT;
ทีพียู;
สัตว์เลี้ยง;
ปอม ฯลฯ
ทิศทางการสมัคร ได้แก่ :
1. พลาสติกป้องกันไฟฟ้าสถิตย์
การใช้ CNT เพื่อสร้างเครือข่ายนำไฟฟ้า ซึ่งช่วยลดการสะสมประจุที่พื้นผิวของวัสดุ
2. พลาสติกนำไฟฟ้า
ใช้สำหรับระบบวัสดุที่ต้องการปริมาณการนำไฟฟ้า/พื้นผิวที่เสถียร
3. วัสดุป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้า EMI
บรรลุการลดทอนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านเครือข่ายนำไฟฟ้าและโครงสร้างวัสดุ
4. ฟิล์มนำไฟฟ้า
ใช้สำหรับบรรจุภัณฑ์ วัสดุอิเล็กทรอนิกส์ และฟิล์มเชิงฟังก์ชัน
5. 3D วัสดุการพิมพ์
นอกจากนี้ ยังมีการศึกษาวัสดุคอมโพสิต CNT/โพลีเมอร์สำหรับการขึ้นรูปแบบอัดขึ้นรูปและการผลิตแบบเติมเนื้อด้วย
6. การดัดแปลงพลาสติกวิศวกรรม
การเพิ่ม CNT ลงในพลาสติกวิศวกรรม เช่น PA, PC และ PBT สามารถใช้ในการพัฒนาวัสดุคอมโพสิตที่รวมฟังก์ชันทางกลและเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเข้าด้วยกัน
ทรงเครื่อง กระบวนการในการผลิตมาสเตอร์แบทช์ท่อนาโนคาร์บอนด้วยเรซินต่างกันมีกระบวนการเหมือนกันหรือไม่
ตรรกะพื้นฐานของมาสเตอร์แบทช์จะเหมือนกัน แต่เรซินที่แตกต่างกันจำเป็นต้องมีการจับคู่ตัวพา อุณหภูมิการประมวลผล การกำหนดค่าสกรู และอัตราส่วนการเติม CNT ใหม่
| เมทริกซ์เรซิน | โฟกัสสารละลาย / อัดเม็ด | CNT มาสเตอร์แบทช์โฟกัส |
|---|---|---|
| พีพี | ความสามารถในการไหลละลาย, ความเข้ากันได้ | ความสมดุลของการนำไฟฟ้าและการกระจายตัว |
| วิชาพลศึกษา | อุณหภูมิหลอมเหลว ความสามารถในการไหล | การกระจายตัวสม่ำเสมอ |
| PA6/PA66 | ปริมาณความชื้น อุณหภูมิในกระบวนการผลิต | ความคงตัวในการอบแห้งและความร้อน |
| เอบีเอส | ความเข้ากันได้หลายองค์ประกอบ | ประสิทธิภาพการกระจายตัวและการกระแทก |
| พีซี | อุณหภูมิการประมวลผลที่สูงขึ้น | เสถียรภาพทางความร้อนและแรงเฉือน |
| PBT | ข้อกำหนดในการทำให้แห้ง | ความชื้นและการกระจายตัว |
| ทีพียู | ความหนืดและความไวต่อความร้อน | หน้าต่างแรงเฉือนและการประมวลผล |
| สัตว์เลี้ยง | การประมวลผลที่อุณหภูมิสูง | เสถียรภาพทางความร้อน |
โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุที่มีการดูดความชื้นอย่างเห็นได้ชัด เช่น PA, PET และ PBT สถานะการอบแห้งของเรซินอาจส่งผลโดยตรงต่อความเสถียรของการอัดขึ้นรูปและประสิทธิภาพขั้นสุดท้าย
X. เหตุใดมาสเตอร์แบทช์ท่อนาโนคาร์บอนจึงต้องพิจารณา "เรซินตัวพา"
ตัวพามาสเตอร์แบทช์ไม่ได้เป็นเพียงพลาสติกใดๆ ที่ถูกสุ่มเลือก แต่ควรรักษาความเข้ากันได้ดีและการจับคู่การประมวลผลกับเรซินในการประมวลผลขั้นสุดท้ายให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
ตัวอย่างเช่น หากผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายใช้ PP โดยทั่วไปแล้วมาสเตอร์แบทช์ CNT ที่ใช้ PP มักจะกำหนดสูตรได้ง่ายกว่าการใช้เรซินที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงเป็นตัวพา
เหตุผลก็คือหลังจากที่มาสเตอร์แบทช์เข้าสู่การหลอมขั้นสุดท้าย จะต้องผ่าน: การหลอมมาสเตอร์แบทช์ → การกระจาย CNT → ผสมกับเรซินพื้นฐาน → การสร้างเครือข่ายขั้นสุดท้าย
หากตัวพาและเรซินขั้นสุดท้ายมีความเข้ากันได้ไม่เพียงพอ อาจนำไปสู่:
การโยกย้าย CNT ที่ไม่สม่ำเสมอ
การเพิ่มคุณค่าในท้องถิ่น
การกระจายตัวเสื่อมลง
คุณสมบัติทางกลลดลง
ความผันผวนของแนวต้าน
การวิจัยที่มีอยู่ยังเน้นย้ำว่าปฏิสัมพันธ์ระหว่างพื้นผิวระหว่าง CNT และโพลีเมอร์และการจับคู่เมทริกซ์ส่งผลต่อประสิทธิภาพของวัสดุคอมโพสิตขั้นสุดท้าย
จิน เหตุใดประสิทธิภาพการนำไฟฟ้าของมาสเตอร์แบทช์ท่อนาโนคาร์บอนไม่ได้ถูกกำหนดโดยเนื้อหา CNT เท่านั้น
ประสิทธิภาพการนำไฟฟ้าขั้นสุดท้ายขึ้นอยู่กับเครือข่ายนำไฟฟ้าที่เกิดขึ้นร่วมกันโดยปริมาณ CNT สถานะการกระจายตัว โครงสร้างทางเรขาคณิตของ CNT การวางแนว และเมทริกซ์โพลีเมอร์
ปรากฏการณ์ทั่วไปมากคือ: การเพิ่ม CNT มากขึ้นไม่ได้หมายความว่าประสิทธิภาพการนำไฟฟ้าของวัสดุขั้นสุดท้ายจะเพิ่มขึ้นในสัดส่วนที่เท่ากันเสมอไป
เพราะสิ่งสำคัญอย่างแท้จริงก็คือการสร้างเครือข่ายการซึมผ่านที่มีประสิทธิภาพหรือไม่
สิบสอง. จะตัดสินได้อย่างไรว่าการกระจายตัวของมาสเตอร์แบทช์ท่อนาโนคาร์บอนมีคุณสมบัติครบถ้วนหรือไม่
คุณไม่สามารถเพียงแค่ดูรูปลักษณ์ของเม็ดมาสเตอร์แบทช์เท่านั้น ควรตรวจสอบการรวมตัวกันด้วยตาเปล่า การกระจายตัวด้วยกล้องจุลทรรศน์ และประสิทธิภาพทางไฟฟ้าขั้นสุดท้ายพร้อมกัน
ขอแนะนำให้สร้างการทดสอบอย่างน้อยสามระดับ
ระดับแรก: ลักษณะที่ปรากฏของมาสเตอร์แบทช์
สังเกต:
สีเม็ด;
ขนาด;
ไม่ว่าจะมีจุดด่างดำที่เห็นได้ชัดเจน;
ไม่ว่าจะมีเม็ดที่ไม่ละลายหรือไม่
ไม่ว่าจะมีสารที่ถูกเผาไหม้
ระดับที่สอง: การกระจายตัวด้วยกล้องจุลทรรศน์
สามารถใช้สิ่งต่อไปนี้:
กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง
เอสอีเอ็ม;
เทม
ข้อสังเกตหลัก: มีกลุ่มก้อน CNT ขนาดใหญ่หรือไม่ CNT มีการกระจายอย่างสม่ำเสมอในโพลีเมอร์หรือไม่
ระดับที่สาม: การแสดงขั้นสุดท้าย
ที่สำคัญกว่านั้นคือทดสอบ:
ความต้านทานพื้นผิว
ความต้านทานต่อปริมาตร
ความต้านทานแรงดึง
ความแข็งแรงของแรงดัดงอ;
ประสิทธิภาพการกระแทก
ดัชนีละลาย
เสถียรภาพทางความร้อน
ด้วยวิธีนี้เท่านั้นที่คุณจะสามารถตัดสินได้อย่างแท้จริง: ในที่สุด การกระจายตัวของ CNT ได้ถูกแปลงเป็นประสิทธิภาพของวัสดุที่ทำซ้ำได้หรือไม่
สิบสาม เหตุใดคุณภาพผงท่อนาโนคาร์บอนจึงส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของมาสเตอร์แบทช์
มาสเตอร์แบทช์ไม่ใช่ผลิตภัณฑ์ที่สามารถปกปิดความแตกต่างของผงได้อย่างสมบูรณ์ โครงสร้างและความเสถียรของแบทช์ของผง CNT เองจะถูกส่งไปยังมาสเตอร์แบทช์ถัดไปโดยตรง
หากชุดผง CNT มี:
ความแตกต่างของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ
ความแตกต่างของความยาว
ความแตกต่างด้านความบริสุทธิ์
ความแตกต่างของเศษโลหะ
ความแตกต่างของระดับกราฟิค
ความแตกต่างของสถานะการรวมตัว
จากนั้นจึงใช้สิ่งเดียวกันทุกประการ: เรซิน + สกรู + อุณหภูมิ + ความเร็ว
อาจยังคงได้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน: แรงบิด ความหนืด สถานะการกระจายตัว และความต้านทาน
นี่เป็นเหตุผลว่าทำไมสำหรับมาสเตอร์แบทช์ CNT วิธีที่ดีที่สุดคือสร้างการควบคุมคุณภาพโดยเริ่มจากแหล่งที่มาของ CNT แทนที่จะทดสอบเฉพาะมาสเตอร์แบทช์ในตอนท้าย
ที่สิบสี่ เหตุใดการบูรณาการ "ผู้ผลิตผง CNT + ผู้ผลิตมาสเตอร์แบทช์" จึงมีคุณค่ามากกว่า
เมื่อผง CNT และมาสเตอร์แบทช์ได้รับการพัฒนาโดยระบบจ่ายเดียวกัน โครงสร้างวัตถุดิบและกระบวนการอัดรีดขั้นปลายสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการเชื่อมโยงได้
ตัวอย่างเช่น หากลูกค้าพบว่า: การกระจายตัวของมาสเตอร์แบทช์ไม่เสถียรเพียงพอ
วิธีการแบบเดิมสามารถปรับได้เฉพาะ: ความเร็วของสกรู → อุณหภูมิ → เวลาพัก
แต่การจ่ายแบบรวมสามารถติดตามเพิ่มเติมได้: ความยาว CNT → เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ → สถานะการรวมตัวของผง → สถานะพื้นผิว → ตัวพาเรซิน → การกำหนดค่าสกรู → มาสเตอร์แบทช์สุดท้าย
ซึ่งจะทำให้แนวทางการแก้ปัญหามีความสมบูรณ์ยิ่งขึ้น
ที่สิบห้า ในฐานะผู้ผลิตท่อนาโนคาร์บอน ข้อดีของ Shandong Tanfeng ในธุรกิจมาสเตอร์แบทช์คืออะไร
ข้อได้เปรียบหลักของ Shandong Tanfeng คือความสามารถในการเชื่อมต่อการวิจัยและพัฒนาผง CNT และการผลิตเข้ากับการใช้งานมาสเตอร์แบทช์คาร์บอนนาโนทิวบ์ขั้นปลาย โดยให้บริการโซลูชั่นที่รองรับแก่ลูกค้าตั้งแต่วัตถุดิบไปจนถึงมาสเตอร์แบทช์เชิงฟังก์ชัน
ธุรกิจของ Shandong Tanfeng ครอบคลุมถึงผงท่อนาโนคาร์บอน ท่อนาโนคาร์บอนเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า และผลิตภัณฑ์มาสเตอร์แบทช์ที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า และมีความสามารถในการวิจัยและพัฒนาของ CNT การผลิต และการพัฒนาแอปพลิเคชัน
สำหรับองค์กรดัดแปลงพลาสติกที่ต้องการการผลิตจำนวนมากในระยะยาว ไม่ว่าซัพพลายเออร์จะสามารถเข้าใจวัสดุ CNT และการแปรรูปโพลีเมอร์ไปพร้อมๆ กันได้หรือไม่ มักจะมีความหมายในทางปฏิบัติมากกว่าการเสนอราคาแบบผงเพียงอย่างเดียว
เจ้าพระยา อะไรคือความแตกต่างระหว่างมาสเตอร์แบทช์คาร์บอนนาโนทิวบ์และมาสเตอร์แบทช์คาร์บอนแบล็คแบบนำไฟฟ้าธรรมดาคืออะไร?
ทั้งสองสามารถใช้เพื่อสร้างเครือข่ายสื่อกระแสไฟฟ้าได้ แต่ CNT มีโครงสร้างอัตราส่วนกว้างยาวหนึ่งมิติ และกลไกการสร้างเครือข่ายสื่อกระแสไฟฟ้าและจำนวนเพิ่มเติมที่ต้องการอาจแตกต่างจากระบบคาร์บอนแบล็ค
| รายการ | มาสเตอร์แบทช์ท่อนาโนคาร์บอน | มาสเตอร์แบทช์นำคาร์บอนแบล็ค |
|---|---|---|
| แบบฟอร์มฟิลเลอร์ | ท่อนาโนมิติเดียว | เป็นเม็ดละเอียดประมาณ |
| อัตราส่วนภาพ | สูงมาก | ค่อนข้างต่ำ |
| เครือข่ายสื่อกระแสไฟฟ้า | การเชื่อมต่อโครงข่ายนาโนทิวบ์ | การสัมผัสอนุภาค |
| จำนวนเงินเพิ่มเติม | ขึ้นอยู่กับระบบ | ขึ้นอยู่กับระบบ |
| ความยากในการกระจายตัว | การรวมตัวกันของท่อนาโนจำเป็นต้องมีการควบคุมที่สำคัญ | การรวมตัวกันยังต้องมีการควบคุมด้วย |
| ผลกระทบทางกล | อาจเสริมกำลังด้วย | ขึ้นอยู่กับชนิดคาร์บอนแบล็คและปริมาณการเติม |
| การใช้งานอีเอ็มไอ | เหมาะสำหรับระบบคอมโพสิตเฉพาะ | ทั่วไป |
| ข้อกำหนดด้านความโปร่งใส/การบรรจุต่ำ | CNT มีศักยภาพ | โดยทั่วไปจะได้รับผลกระทบอย่างมากจากสีคาร์บอนแบล็ค |
ควรสังเกตว่านี่ไม่ใช่แค่ "CNT จำเป็นต้องดีกว่าคาร์บอนแบล็ก"
สิ่งที่ควรเปรียบเทียบอย่างแท้จริงคือ: ความต้านทานต่อเป้าหมาย + ปริมาณการเติม + คุณสมบัติทางกล + ต้นทุน + วิธีการประมวลผล + ข้อกำหนดด้านรูปลักษณ์
คำถามที่พบบ่อย: คำถามทั่วไปเกี่ยวกับการสร้างมาสเตอร์แบทช์คาร์บอนนาโนทิวบ์จากผงคาร์บอนนาโนทิวบ์
1. สามารถเติมผงคาร์บอนนาโนทิวบ์ลงใน PP ได้โดยตรงหรือไม่
ใช่ แต่ปัญหาการกระจายตัวของ CNT จำเป็นต้องได้รับการแก้ไขโดยกระบวนการผสมหลอมที่เหมาะสม สำหรับการผลิตขนาดใหญ่ การทำมาสเตอร์แบทช์ CNT ก่อนการผลิตและการเจือจางเป็นแนวทางทั่วไป
2. โดยทั่วไปมาสเตอร์แบทช์ท่อนาโนคาร์บอนประกอบด้วย CNT เท่าใด
ไม่มีค่าคงที่แบบรวม การออกแบบมาสเตอร์แบทช์ที่แตกต่างกัน เช่น ประมาณ 7.5 wt %, 10 wt % และ 15–20 wt % สามารถเห็นได้ในวรรณกรรม ความเข้มข้นที่แท้จริงจะต้องพิจารณาตามประเภท CNT เรซิน และอุปกรณ์การอัดขึ้นรูป
3. มาสเตอร์แบทช์ CNT จำเป็นต้องใช้สกรูคู่หรือไม่
ไม่จำเป็น แต่เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่เหมาะมากสำหรับเทอร์โมพลาสติก CNT มาสเตอร์แบทช์ที่ต้องการการกระจายตัวที่แข็งแกร่งขึ้นและการผลิตอย่างต่อเนื่อง อุปกรณ์จริงควรพิจารณาจากกำลังการผลิตและระบบวัสดุ
4. เนื้อหา CNT ที่สูงกว่าดีกว่าสำหรับมาสเตอร์แบทช์หรือไม่
ไม่ ปริมาณ CNT ที่สูงขึ้นสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพความเข้มข้นได้ แต่อาจเพิ่มความหนืดหลอมละลายและความยากในการกระจายตัวไปพร้อมๆ กัน จำเป็นต้องค้นหาหน้าต่างกระบวนการที่เหมาะสมกับอุปกรณ์
5. สามารถใช้มาสเตอร์แบทช์ท่อนาโนคาร์บอนสำหรับ PA ได้หรือไม่
ใช่. มาสเตอร์แบทช์ CNT สามารถพัฒนาได้สำหรับพลาสติกวิศวกรรม เช่น PA6 และ PA66 แต่จำเป็นต้องมีการควบคุมที่สำคัญสำหรับการอบแห้งด้วยเรซิน อุณหภูมิในกระบวนการผลิต การจับคู่ตัวพา และประสิทธิภาพการนำไฟฟ้าขั้นสุดท้าย
6. มาสเตอร์แบทช์ท่อนาโนคาร์บอนสามารถใช้กับพลาสติกป้องกันไฟฟ้าสถิตได้หรือไม่?
ใช่. CNT สามารถสร้างเครือข่ายสื่อกระแสไฟฟ้าในโพลีเมอร์ได้ ดังนั้นจึงสามารถนำมาใช้ในระบบวัสดุป้องกันไฟฟ้าสถิต นำไฟฟ้า และป้องกัน EMI บางระบบได้
7. สิ่งไหนเหมาะสำหรับโรงงานพลาสติก CNT masterbatch หรือ CNT powder?
ขึ้นอยู่กับความสามารถในการพัฒนาวัสดุของโรงงานเอง องค์กรที่มีความสามารถในการกระจายตัวของวัสดุนาโนที่เป็นผู้ใหญ่สามารถเลือกแบบผงได้ องค์กรที่หวังจะลดปัญหาในการจัดการผงและความยากลำบากในการพัฒนาการกระจายตัวสามารถพิจารณามาสเตอร์แบทช์ได้
8. มณฑลซานตง Tanfeng สามารถจัดหาผงคาร์บอนนาโนทิวบ์และมาสเตอร์แบทช์ได้หรือไม่
ใช่. ระบบผลิตภัณฑ์สาธารณะของ Shandong Tanfeng ครอบคลุมทั้งผงท่อนาโนคาร์บอนและมาสเตอร์แบทช์แบบนำไฟฟ้า และมีความสามารถในการวิจัยและพัฒนาของ CNT การผลิต และการพัฒนาแอปพลิเคชัน อีกทั้งยังสามารถดำเนินการจับคู่และปรับแต่งวัสดุตามการใช้งานต่างๆ
Shandong Tanfeng ได้ใช้ผงท่อนาโนคาร์บอน สารละลายท่อนาโนคาร์บอน และมาสเตอร์แบทช์ท่อนาโนคาร์บอน ซึ่งสามารถขยายตั้งแต่ปลายวัตถุดิบ CNT ไปจนถึงปลายการใช้งานขั้นปลาย ให้การจับคู่วัสดุและแนวคิดการพัฒนาแบบกำหนดเองสำหรับระบบโพลีเมอร์ เช่น PP, PE, PA, ABS และ PC ธุรกิจของบริษัทครอบคลุมถึง CNT R&D, การผลิต, การพัฒนาแอปพลิเคชัน และผลิตภัณฑ์มาสเตอร์แบทช์ที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า
สำหรับลูกค้าที่หวังจะนำ CNT จากวัสดุในห้องปฏิบัติการมาสู่การผลิตพลาสติกจำนวนมาก แทนที่จะซื้อชุดผง CNT เพียงอย่างเดียวและสำรวจด้วยตนเอง จะเป็นการดีกว่าถ้าจะสร้างโซลูชันวัสดุที่สมบูรณ์โดยตรงเกี่ยวกับข้อกำหนดเฉพาะของผง CNT เรซินตัวพา ความเข้มข้นของมาสเตอร์แบทช์ กระบวนการอัดขึ้นรูป และตัวบ่งชี้ความต้านทานขั้นสุดท้าย
นี่เป็นขั้นตอนสำคัญสำหรับท่อนาโนคาร์บอนที่เปลี่ยนจาก "ผงนาโน" มาเป็น "วัสดุเชิงหน้าที่ที่สามารถแปรรูปได้ในขนาดใหญ่"

