水性環(huán)氧樹脂高速高剪切均質(zhì)機(jī)

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關(guān)于水性環(huán)氧樹脂：

環(huán)氧樹脂自身為熱塑性的線型結(jié)構(gòu)，受熱后固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，高粘度變?yōu)榈驼扯?，只有與固化劑配合使用才具有實(shí)用價值 （純正的單組分水性環(huán)氧體系也需加入潛伏型固化劑）。因此水性環(huán)氧體系應(yīng)包含水性環(huán)氧樹脂和水性環(huán)氧固化劑，同樣，它們分別通過不同的水性化途徑可形成三種水分散形態(tài)。

樹脂通過不同的水性化途徑可形成三種水分散形態(tài)：①水溶性；②膠束分散型；③乳液。

不管選擇何種形態(tài)的水性環(huán)氧樹脂和水性環(huán)氧固化劑，***終具有實(shí)際應(yīng)用價值的水性環(huán)氧體系是一種分散多相結(jié)構(gòu)，由水性環(huán)氧樹脂、水性環(huán)氧固化劑、水等多相組成，其成膜機(jī)理不同于一般的聚合物乳液如丙烯酸乳液的成膜（凝結(jié)成膜，物理過程），同時與溶劑型環(huán)氧的成膜也不*相同，在溶劑型環(huán)氧體系中，環(huán)氧樹脂和固化劑均以分子形式溶解在有機(jī)溶劑中，形成的體系是均相的，固化反應(yīng)在分子之間進(jìn)行，因而固化反應(yīng)進(jìn)行得比較*，所形成的固化物也是均相的。

水性環(huán)氧樹脂高速高剪切均質(zhì)機(jī)工作原理：
   在目前環(huán)氧樹脂水性化的幾種方法中，相反轉(zhuǎn)法以其有效性而越來越受重視。專家認(rèn)為，相反轉(zhuǎn)法。未來將主導(dǎo)環(huán)氧樹脂水性化的進(jìn)程。水性環(huán)氧樹脂乳液的制備方法環(huán)氧樹脂本身不溶于水，不能直接加水進(jìn)行乳化，要制備穩(wěn)定的水性環(huán)氧樹脂乳液，必須設(shè)法在其分子鏈中引入強(qiáng)親水鏈段或者在體系中加入親水親油組分。根據(jù)制備方法的不同，環(huán)氧樹脂水性化有以下3種方法：

機(jī)械法、化學(xué)改性法和相反轉(zhuǎn)法。據(jù)專家介紹，機(jī)械法就是將固體環(huán)氧樹脂預(yù)先磨成微米級的環(huán)氧樹脂粉末，在加熱的條件下加入乳化劑水溶液，通過激烈的機(jī)械攪拌即可制得水性環(huán)氧樹脂乳液，優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單，所需乳化劑用量較少，但乳液中環(huán)氧樹脂分散相微粒尺寸較大(約50μm左右)，粒子形狀不規(guī)則且尺寸分布較寬，所配得的乳液穩(wěn)定性差，粒子之間容易相互碰撞而發(fā)生凝結(jié)現(xiàn)象，并且該乳液的成膜性能也欠佳。而化學(xué)改性法是通過對環(huán)氧樹脂分子進(jìn)行改性，改性后的高聚物加水進(jìn)行乳化時，疏水性高聚物分子鏈就會聚集成微粒，離子基團(tuán)或極性基團(tuán)分布在這些微粒的表面，只要滿足一定的動力學(xué)條件就可形成穩(wěn)定的水性環(huán)氧樹脂乳液。用化學(xué)改性的方法制備的水性環(huán)氧樹脂乳液中分散相粒子的尺寸很小(約為幾十到幾百個納米)，但化學(xué)改性法的制備步驟不易控制，產(chǎn)品的成本也較高。

相反法一種制備高分子樹脂乳液較為有效的方法，幾乎可將所有的高分子樹脂借助于外乳化劑的作用并通過物理乳化的方法制得相應(yīng)的乳液。中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家介紹說，相反轉(zhuǎn)原指多組分體系如油/水/乳化劑中的連續(xù)相在一定條件下相互轉(zhuǎn)化的過程，如在油/水/乳化劑體系中，其連續(xù)相由水相向油相或從油相向水相的轉(zhuǎn)變，在連續(xù)相轉(zhuǎn)變區(qū)體系的界面張力很低，因而分散相的尺寸很小。   用相反轉(zhuǎn)法制備水性環(huán)氧樹脂乳液的具體過程是在高速剪切作用下先將外乳化劑和環(huán)氧樹脂混合均勻，隨后在一定的剪切條件下緩慢地向體系中加入蒸餾水，隨著加水量地增加整個體系逐步由油包水向水包油轉(zhuǎn)變，形成均勻穩(wěn)定的水可稀釋體系。在這過程中水性環(huán)氧樹脂乳液的許多性質(zhì)會發(fā)生突變，如體系的粘度、導(dǎo)電性和表面張力等，通過測定體系乳化過程中的電導(dǎo)率和粘度的變化就可判斷相反轉(zhuǎn)是否*。中國環(huán)氧樹脂行業(yè)在線專家稱，該乳化過程可在室溫環(huán)境下進(jìn)行，對于固體環(huán)氧樹脂，則需要借助于少量有機(jī)溶劑或進(jìn)行加熱來降低環(huán)氧樹脂本體的粘度，然后再進(jìn)行乳化。
 

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水性環(huán)氧為多相體系，環(huán)氧樹脂和固化劑以分散相形式分散在水相中，交聯(lián)固化過程是在水分蒸發(fā)的過程中微粒之間的相互滲透內(nèi)部擴(kuò)散交聯(lián)反應(yīng)過程，因此水性環(huán)氧的固化程度取決于以下四個因素：

a)相容性：水性環(huán)氧樹脂與水性環(huán)氧固化劑的相容性越好，越有利于固化劑微粒與環(huán)氧樹脂微粒相互內(nèi)部擴(kuò)散，有利于固化反應(yīng)的進(jìn)行；

b)粒徑：粒徑較小時，水性環(huán)氧樹脂與水性環(huán)氧固化劑分散相粒子能夠較充分地相互滲透到內(nèi)核從而達(dá)到較*的固化程度；

c)親水親油平衡值：水性環(huán)氧樹脂與水性環(huán)氧固化劑的親水親油平衡值接近，在水相中達(dá)到*的共存 穩(wěn)定狀態(tài)，如果差異較大，親水性較強(qiáng)的組分會逐漸聚集于水相中，從而導(dǎo)致樹脂相和固化劑相分離；

d)分散均勻程度：在多相分離的狀態(tài)下，只有通過一定的機(jī)械攪拌作用， 才能將樹脂相和固化劑相均勻分布于水相中； （環(huán)氧在應(yīng)用中攪拌混合均勻非常重要）（有些朋友在使用油性環(huán)氧過程中認(rèn)為只要簡單攪拌甚至不攪拌也能成膜，其實(shí)這存在很大的誤區(qū)，因?yàn)樗褂玫挠托原h(huán)氧是由固體環(huán)氧溶解而成如75%的E－20，即使不加固化劑，溶劑揮發(fā)后可形成很硬的干膜狀態(tài)，但這種干膜是未經(jīng)固化劑交聯(lián)固化的，受熱后變成液態(tài)，干膜毫無性能可言） 。

SGN管線式高剪切乳化機(jī)（分散機(jī)、均質(zhì)機(jī)）與臥式乳化機(jī)比較：

轉(zhuǎn)速和剪切力：

國內(nèi)乳化機(jī)，3000/4700 RPM直聯(lián)電機(jī)的轉(zhuǎn)速決定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速

線速度：V=3.14X0.55X3000/60=9 M/SV=3.14X0.55X4700/60=14M/S

作用力：F=9/0.3X1000-=30000 S-1F=14/0.3X1000=42000 S-1

SGN高剪切乳化機(jī)，9000/14000RPM通過皮帶加速

線速度：V= 3.14X0.055X90000/60=26 M/SV=3.14X0.055X14000/60=44 M/S

作用力：F=23/0.2X1000=115000S-1F=40/0.2/X1000=200000S-1

這是乳化和均質(zhì)的重要因素，相當(dāng)于后者是前者的4-5倍

設(shè)備設(shè)計(jì)構(gòu)造：

國內(nèi)乳化機(jī)，臥室直聯(lián)結(jié)構(gòu)，運(yùn)行時間長，容易造成軸的偏心，運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，需要專業(yè)的人員拆開內(nèi)部結(jié)構(gòu)更換。而且需要更換損害的乳化頭及軸

SGN高剪切乳化機(jī)，立式分體結(jié)構(gòu)，運(yùn)行時間長，不易造成軸的偏心，容易更換，而且只要更換相應(yīng)的皮帶，一般的人員可以操作。

密封：

國內(nèi)乳化機(jī)，填料密封或骨架密封，單機(jī)械密封或軸封，泄漏故障率高，產(chǎn)品泄漏進(jìn)入馬達(dá)，造成馬達(dá)燒毀

SGN高剪切乳化機(jī)，雙機(jī)械密封，易于清洗，將泄漏降至***低，可24小時不停運(yùn)轉(zhuǎn)，特殊德國PDFE軸封，可以運(yùn)行10000小時，可選擇德國高品質(zhì)機(jī)械密封，在一般的情況下，我們的機(jī)械密封可以承受16bar 壓力，根據(jù)機(jī)械密封的壓力一般要高于密封腔體的壓力2-3bar ,這就決定我們的入口壓力可以達(dá)到12-13 bar .

產(chǎn)品效果：

國內(nèi)乳化機(jī)，粒徑細(xì)度有限，10微米以下較困難，重復(fù)性差，產(chǎn)品粒徑分布不均勻

SGN高剪切乳化機(jī)，可實(shí)現(xiàn)0.1-1微米的顆粒加工，粒徑分布均勻，納米級分散乳化

傳統(tǒng)的批次乳化機(jī)用于研發(fā)，效果或許可以達(dá)到要求，但是摸索出來的設(shè)備參數(shù)*不可用，批次的乳化機(jī)無法線性放大，所以后期工業(yè)化生產(chǎn)就需要重新摸索參數(shù)，這樣會導(dǎo)致效率低、風(fēng)險(xiǎn)大。

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GRS2000納米剪切乳化機(jī)設(shè)備選型表

信息來源：www.sgnmix。。ｃｏｍ