一種塗料中超細粉體的分散裝置和分散方法與流程
2023-05-10 18:12:11
本發明涉及膠黏劑（塗料）分散技術領域，尤其涉及一種塗料中超細粉體的分散裝置和分散方法。
背景技術：
隨著鋰電池、光學及光伏、屏蔽等材料的快速發展，高性能的膠黏劑（塗料）需求越來越大。
而膠黏劑（塗料）的製備目前主要以球磨、砂磨、高速分散等方法進行，球磨工藝較為傳統，可以滿足大部分膠粘劑或塗料的製備需求。但其工藝時間較長，一般需要5~7天的加工周期，並且因其工作時間較長，對部分粉體的破壞性加大，如金屬粉經過長時間經過球磨，會出現其表面抗氧化層被破壞，導電性能會明顯下降現象，故應用有其較大局限性。砂磨和高速分散工藝一般和球磨工藝配合運行，即在通過快速球磨或研磨的方式使膠黏劑（塗料）中的粉體得以分散、但因膠黏劑及液體是在密閉容器中進行往復高速球磨，故溫升較高，對金屬及相關包裹粒子表面破壞亦比較嚴重，粘度上升亦較快。單純的高速攪拌分散一般很難達到粉體分散的效果，尤其細度需要對10微米以下的膠粘劑或塗料更是很難實現。
因此，如何快速高效的分散膠黏劑（塗料）中的超細粉體，提高分散的均勻性，降低傳統分散方式對粉體的破壞性、消除粉體分散過程中的靜電產生的二次團聚、提高生產效率，降低運行成本成了我們急需解決的問題。
技術實現要素：
為解決塗料分散中超細粉末存在二次團聚和被破壞的問題，本發明目的之一在於，提供一種塗料中超細粉體的分散裝置，在給該分散裝置提供外界驅動力並在該分散裝置中加入冷卻介質的情況下，經該分散裝置分散的塗料中的超細粉末兼具均勻性和導電性能完好性。
為實現上述目的之一，本發明採用如下技術方案：
一種塗料中超細粉體的分散裝置，包括底板及設於所述底板且由內向外依次套設的轉速為2000-7000rpm的高速轉子、粉體破碎網、靜電消除網及冷卻系統，高速轉子的轉軸穿過底板並通過密封圈與底板密封，粉體破碎網和靜電消除網均固接於底板，冷卻系統與底板密封固接，高速轉子開設有供塗料注入的進料口，冷卻系統留出有供塗料流出的出料口。
其中，所述冷卻系統包括供冷卻介質流入的冷卻介質入口、供工冷卻介質流通的冷卻腔體和供冷卻介質流出的冷卻介質出口。
其中，所述粉體破碎網的網孔直徑為5-1000µm。
其中，所述靜電消除網的網孔直徑為1-10mm。
其中，所述分散裝置還包括蓋在冷卻系統上的蓋子。
本發明的目的之二在於，提供一種塗料中超細粉末的分散方法，採用該方法製得的塗料中的超細粉末兼具均勻性和導電性能完好性。
為實現上述目的之二，本發明採用如下技術方案：
一種塗料中超細粉體的分散方法，包括以下步驟：
將含有超細粉末的塗料注入高速轉子內部；
啟動高速轉子，以使塗料作高速離心運動而甩出高速轉子至粉體破碎網，塗料中的超細粉體撞擊該粉體破碎網，從而打散塗料中的超細粉體；
在打散超細粉體的瞬間，對超細粉體進行除靜電處理和降溫處理，即實現對塗料中超細粉體的分散；
其中，所述高速轉子是指轉速為2000-7000rpm的高速轉子。
有益效果：
本發明一種塗料中超細粉體的分散裝置，在給該分散裝置提供外界驅動力並在該分散裝置中加入冷卻介質的情況下，經該分散裝置分散的塗料中的超細粉末兼具均勻性和性能完好性。具體地：相對於現有技術中因加工時間長(5-7天)而導致塗料中超細粉體的表面抗氧化層被破壞進而導致超細粉體導電性能下降、因高速球磨造成塗料溫度高從而導致超細粉體表面破壞嚴重以及因分散過程中產生靜電而造成超細粉體二次團聚的問題。本發明的分散裝置的發明點之一在於，通過高速轉子的高速離心作用以及布置的粉體破碎網，使得塗料中超細粉體瞬間被分散，不會存在現有技術中5-7天的分散而導致超細粉體導電性能下降的問題；本發明的分散裝置的發明點之二在於，通過在粉體破碎網外布置靜電消除網，使得被瞬間分散的超細粉體飛散至靜電消除網，從而消除超細粉體的靜電，相對於現有技術中高速球磨分散產生靜電而造成超細粉體二次團聚的問題，本發明很好地消除了超細粉體的靜電，避免了超細粉體的二次團聚；本發明的分散裝置的發明點之三在於，在靜電消除網外圍設置冷卻系統，消除靜電後的塗料飛濺至冷卻系統的冷卻內腔壁後快速降溫，進一步避免了超細粉體的二次團聚。
本發明一種塗料中超細粉體的分散方法，首先，通過高速轉子的高速離心作用以及粉體破碎網，使得塗料中超細粉體瞬間被分散，不會存在現有技術中5-7天的分散而導致超細粉體導電性能下降的問題；其次，通過對超細粉體進行除靜電處理和降溫處理，使得被瞬間分散的超細粉體的靜電消除，而且冷卻下來，避免了超細粉體的二次團聚。
附圖說明
圖1是本發明實施例塗料中超細粉體的分散裝置的俯視示意圖
附圖標識說明：
1、高速轉子，11、進料口；2、粉體破碎網；3、靜電消除網；4、冷卻系統，41、冷卻介質入口，42、冷卻腔體，421、冷卻內腔壁，422、冷卻外腔壁，43、冷卻介質出口；5、出料口。
具體實施方式
實施例1
請參閱圖1，本發明實施例的塗料中超細粉體的分散裝置，包括底板（圖未示）及設於所述底板且由內向外依次套設的高速轉子1、粉體破碎網2、靜電消除網3及冷卻系統4，底板、高速轉子1、冷卻系統4均由不鏽鋼硬質鋁材質製成，在其他實施例中，底板、高速轉子1、冷卻系統4也可以由硬質塑料製成，本實施例中，高速轉子1的轉速為2000-7000rpm，高速轉子1通過其轉軸（圖未示）連接驅動機（圖未示），該驅動機為防爆電機，在其他實施例中，驅動機也可以是氣動電機，高速轉子1還可以採用其他驅動方式驅動，本實施例中，轉軸通過密封圈（圖未示）與底板密封，防止塗料漏出，粉體破碎網2由不鏽鋼製成，靜電消除網3由銅材質製成，粉體破碎網2和靜電消除網3均焊接於底板，粉體破碎網2和靜電消除網3均呈筒狀，在其他實施例中，靜電消除網3也可以由鋁材質製成，本實施例中，冷卻系統4包括供冷卻介質流入的冷卻介質入口41、供工冷卻介質流通的冷卻腔體42和供冷卻介質流出的冷卻介質出口43，冷卻腔體42由冷卻內腔壁421和冷卻外腔壁422圍成，冷卻內腔壁421和冷卻外腔壁422均密封焊接於底板，冷卻介質經冷卻介質入口41流入冷卻腔體42，對分散至冷卻內腔壁421的塗料進行降溫，使用過的冷卻介質從冷卻介質出口43流出，本實施例中，冷卻介質採用冷卻水，高速轉子1開設有供塗料注入的進料口11，塗料從進料口11注入高速轉子1，在高速轉子1高速轉動下，塗料作高速離心運動並甩出至粉體破碎網2，然後經靜電消除網3後飛散至冷卻內腔壁421，冷卻系統4留出有供塗料流出的出料口5，冷卻後的塗料即從出料口5流出。本實施例的分散裝置還包括蓋在冷卻系統4上的蓋子（圖未示），防止塗料在分散過程中從分散裝置頂部濺出。
本實施例的塗料中超細粉體的分散裝置的工作過程是：
打開分散裝置的蓋子，將含有超細粉體的塗料從分散裝置的頂部的下料口11注入高速轉子1內部，啟動驅動機，使得高速轉子1以2000-7000rpm的速度轉起來，2000-7000rpm的高速使得高速轉子1內的塗料作高速離心運動而甩出至粉體破碎網2，塗料中的超細粉體高速撞擊在該粉體破碎網2上，高速撞擊過程中，超細粉體即被打散，形成均勻的超細粉體，在超細粉體被打散的瞬間，超細粉體飛散到靜電消除網3上以消除靜電，防止了超細粉體在分散過程形成二次團聚，消除靜電後的塗料飛濺至冷卻內腔壁421後快速降溫，進一步防止超細粉體的二次團聚，最後，分散好的塗料經由出料口5流出。
相對於現有技術中因加工時間長(5-7天)而導致塗料中超細粉體的表面抗氧化層被破壞進而導致超細粉體導電性能下降、因高速球磨造成塗料溫度高從而導致超細粉體表面破壞嚴重以及因分散過程中產生靜電而造成超細粉體二次團聚的問題。本發明的分散裝置的發明點之一在於，通過高速轉子1的高速離心作用以及布置的粉體破碎網2，使得塗料中超細粉體瞬間被分散，不會存在現有技術中5-7天的分散而導致超細粉體導電性能下降的問題；本發明的分散裝置的發明點之二在於，通過在粉體破碎網2外布置靜電消除網3，使得被瞬間分散的超細粉體飛散至靜電消除網3，從而消除超細粉體的靜電，相對於現有技術中高速球磨分散產生靜電而造成超細粉體二次團聚的問題，本發明很好地消除了超細粉體的靜電，避免了超細粉體的二次團聚；本發明的分散裝置的發明點之三在於，在靜電消除網3外圍設置冷卻系統4，消除靜電後的塗料飛濺至冷卻系統4的冷卻內腔壁421後快速降溫，進一步避免了超細粉體的二次團聚。
實施例2
本實施例的一種塗料中超細粉體的分散方法，採用實施例1的分散裝置進行分散，該方法具體包括以下步驟：
將含有超細粉末的塗料注入高速轉子內部；
啟動高速轉子，以使塗料作高速離心運動而甩出高速轉子至粉體破碎網，塗料中的超細粉體撞擊該粉體破碎網，從而打散塗料中的超細粉體；
在打散超細粉體的瞬間，對超細粉體進行除靜電處理和降溫處理，即實現對塗料中超細粉體的分散；
其中，所述高速轉子是指轉速為2000-7000rpm的高速轉子。
以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應以所述權利要求的保護範圍為準。