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那艾喷雾干燥机应用于高分子聚合物的制备

返回列表 浏览:13 日期:2025-04-24

高分子聚合物是指由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成的高分子量化合物。以下是其简单介绍:高分子聚合物的分子所含原子数通常达几万、几十万甚至几百万个,相对分子质量通常在 10⁴ - 10⁶以上。

例如聚氯乙烯分子是由许多氯乙烯分子结构单元 —CH₂CHCl— 重复连接而成,—CH₂CHCl— 称为结构单元或链节。由能够形成结构单元的小分子所组成的化合物称为单体,是合成聚合物的原料。 按分子主链的元素结构,可分为碳链聚合物、杂链聚合物和元素有机聚合物。按材料的性质和用途分类,可分为塑料、橡胶和纤维。按几何形状可分为线型大分子和体型大分子。按结构可分为链结构和聚集态结构两大类。链结构又分为近程结构和远程结构。近程结构包括构造与构型,属于化学结构,又称一级结构。远程结构包括分子的大小与形态、链的柔顺性及分子在各种环境中所采取的构象,又称二级结构。 

新能源行业: 锂电池:商业化锂电池隔膜主要以聚乙烯(PE)隔膜、聚丙烯(PP)隔膜以及 PE 和 PP 复合多层微孔膜为主。固态电池方面,聚氧化乙烯(PEO)、聚偏二氟乙烯(PVDF)等聚合物固态电解质材料迎来发展机遇。此外,高分子材料还可作为电极粘结剂、铝塑膜、电池包用热管理材料等。 光伏:常见的光伏胶膜有 EVA 胶膜、POE 胶膜。背板一般采用复合结构,其中 PET 膜作为基膜,氟膜或其他塑料薄膜通过胶黏剂黏附在基膜两边。光伏边框可用高分子复合材料,水上浮体一般采用改性高密度聚乙烯 HDPE 漂浮体,接线盒外壳绝缘材料有 PPO、PC 等。 风电:风电叶片的基体材料以环氧树脂为主流,聚氨酯和尼龙也在研发应用中。PET 泡沫夹芯材料技术壁垒较高,尼龙扎带、电缆隔环、涡流发生器、防雷系统等高分子辅材也在蓬勃发展。 氢能:质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心基础材料之一质子交换膜,通常采用全氟磺酸 / 聚四氟乙烯共聚物。IV 型储氢瓶瓶体主要内胆材料为 PA 内衬加 CF 复合材料缠绕,在输氢管、氢气分离纯化中空纤维膜、电解槽密封垫片等关键部件也会用到高分子材料。 

电子信息行业:具有自发光以及导电特性的高分子聚合物可制成发光二极管,应用在手机单色显示屏以及其它一些显示设备上。像聚苯硫醚(PPS)等高性能聚合物,具有优异的电绝缘性能和耐高温性能,适用于电子元件的封装和印刷电路板的制造。此外,部分高分子具备导电特性,可用于制作轻便灵活的电子器件。 

生物医疗行业:用于制造人工组织和人工器官,如有机硅橡胶、聚四氟乙烯等可用于软组织,甲基丙烯酸甲酯可用于头盖骨。作为药用高分子,可作为载体控制药物缓慢释放,也可作为主药,具有长效的特点。还可用于制造医疗器械,如聚醚醚酮(PEEK)可用于制造骨科植入物和牙科修复材料。 汽车行业:在汽车动力传动系统中,如圣戈班的 RENCOL® 精密定位圈可用于各种动力传动系统应用,能起到固定组件、扭矩传递等作用。在汽车电动马达中,双金属技术将坚固的钢芯与软柔的导热材料结合,解决热传导问题。此外,碳纤维增强塑料(CFRP)等高分子复合材料可用于制造车身结构件,实现汽车轻量化。 航空航天行业:例如聚酰亚胺可用于制造耐高温的复合材料,用于飞机发动机的部件,因其能够承受高温和高压的极端环境。

高性能聚合物还可用于制造飞机和航天器的其他零部件,以减轻重量、提高性能和可靠性。 建筑行业:高分子防水卷材、保温板等产品可有效降低建筑物能耗,改善居住环境质量。此外,在一些建筑装饰材料、密封材料、粘合剂等方面,高分子聚合物也发挥着重要作用,如聚氨酯泡沫可用于填充和保温,硅酮密封胶用于建筑密封等。

以下是几个那艾仪器喷雾干燥机用于制备高分子聚合物的案例: 

PVC 糊树脂制备:离心喷雾干燥机可运用于年产万吨级 PVC 糊树脂生产线。设备利用离心雾化技术,使 PVC 糊树脂料液在极短时间内被雾化成微小液滴,离心雾化器选用线速度 umax = 226m/s 的钛材雾化盘并镶嵌陶瓷颗粒,提高雾化效率和延长雾化盘使用寿命。同时采用多段梯度控温干燥工艺,确保 PVC 糊树脂液滴在干燥过程中均匀受热,获得粒径分布均匀、质量稳定的产品。 

聚丙烯腈掺杂锂离子电池材料制备:深圳大学刘剑洪课题组开发了一种喷雾干燥法制备液态聚丙烯腈(LPAN)掺杂的 LiNi₀.₈Co₀.₁₅Al₀.₀₅O₂(LPAN@NCA)用作锂离子电池材料。将相关溶液通过喷雾干燥,制备出的材料具有多孔球状结构,初次放电比容量在 0.1 C 倍率时达到 227.9 mA h g⁻¹,比未掺杂 LPAN 的 NCA 高出 26.6%,在循环 200 圈后容量保持率可达 93.59%,且循环后材料的形貌保持不变。 

酚醛树脂微球制备:针对酚醛树脂微球制备的工艺难点,利用离心雾化技术与多段梯度控温干燥工艺的协同优化,设备可精准控制酚醛树脂溶液的雾化粒径与干燥速率。采用自主研发的钛合金雾化盘与高精度动态平衡技术,实现微米级雾滴的均匀分布;通过多段式热风分配器与 PID 智能控温模块,实现干燥腔内温度场与气流场的精准调控;利用防粘壁气膜保护技术,有效解决微球粘壁问题。生产的酚醛树脂超细粉末微球经碳化后,所得树脂基多孔碳材料具备机械强度大、高比容和长循环稳定性。

喷雾干燥是以单一工序将溶液、乳浊液、悬浮液和浆状物料瞬间干燥成粉状或颗粒状产品。工艺过程简单、干燥温和特别适合热敏性物料,还可以快速工业化放大生产。那艾实验仪器的试验中心配备了6台功能各异的喷雾干燥造粒试验机以及专业的试验人员,能基本满足客户在粉体样品的制取及干燥特性的确认等方面的需求,为喷雾干燥工艺研究提供可靠的依据。诚挚欢迎广大新老客户前来试验、洽谈。

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