グラフェン、カーボン ナノチューブ、導電性カーボン ブラックは、導電性コーティング、機能性インク、水性ペーストでの使用が増加しています。しかし、これらの粉末は液体系に入ると容易に凝集体を形成します。湿潤プロセスが不十分な場合、その後の分散に影響を与えやすくなり、特にカーボンナノマテリアルの添加量を増やすと粒子間の相互作用がさらに強まるため、ペーストの粘度変化、理想的な流動状態の低下、保存後の再粗大化が発生します。
グラフェン and carbon nanotubes have large specific surface areas and readily agglomerate in waterborne systems. If the powder surface is not fully wetted, the effect of mechanical dispersion is also easily limited.
カーボンナノ材料の添加量が増加すると、粒子間の接触と相互作用も増加します。ペーストは増粘しやすくなります。これは、導電性ペーストの固形分を増やすときによく直面する問題です。
ペーストによっては、分散直後は良好な状態であっても、一定時間放置すると粘度変化、再粗大化、沈降が発生し、一時的に粉砕はしたものの、その後の安定状態にはさらに調整が必要となる場合があります。
導電性ペーストは、コーティング、スプレー、印刷プロセスの要件に応じて流動状態を調整する必要があります。粘度が高すぎると塗布が困難になります。過度の流れは、基板上でのペーストの広がりに影響を与える可能性があります。
せん断力を増加しても必ずしも問題が解決するとは限らない理由
グラフェンやカーボン ナノチューブなどの分散が難しい粉末の場合、機械的作用を強化するために RPM を上げたり、分散時間を延長したりする配合もあります。このアプローチは凝集体の破壊に役立ちますが、粉末が分離された後も比較的安定した分散状態を維持する必要があります。粒子が接触に戻った後に容易に再凝集する場合、機械的分散時間を単に増加させるだけではシステムの状態を根本的に変えることはできません。したがって、機械的分散、粉体湿潤、分散安定化を合わせて考慮する必要があります。
DH-6552W: 水系カーボンナノマテリアルシステム用分散剤
DH-6552Wは、グラフェン、カーボンナノチューブ、導電性カーボンブラック、高表面積カーボンブラック粉末に使用できる水系分散剤です。水性カーボン ナノ材料ペーストの場合、機械的作用によって粉末をさらに分散させる前に、粉末をまずよく濡らす必要があります。 DH-6552W はこのプロセスに参加することができ、水性媒体への粉体の分散を容易に行うことができます。
ペースト状態に関して、この製品はシステムが特定のチキソトロピー特性を形成するのにも役立ちます。これは、静的安定性とアプリケーションの流動性のバランスをとる必要がある配合にとって有用な参考資料となります。また、DH-6552Wはアクリル樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂系との相溶性も良好です。実際の適用では、まず分散剤を水相と完全に混合させてから、カーボンナノ材料粉末を徐々に加えます。分散中の粘度変化を観察し、それに応じて添加速度を調整します。また、作りたてのペーストだけでなく、粘度、細かさ、沈降、放置後の再粗大化も観察します。
グラフェン、カーボンナノチューブ、導電性カーボンブラックの分散の難しさは、それらの粉末の特性と強い凝集傾向に関係しています。したがって、導電性ペーストの配合調整は、せん断力の増加だけに頼ることはできず、粉末の濡れ、分散状態、ペーストのレオロジーを同時に考慮する必要があります。 DH-6552W は、水系カーボン ナノ材料ペースト システムで使用でき、チキソトロピーと保存性能のバランスをとりながら、粉末の湿潤と分散状態を改善します。
