水性環(huán)氧樹(shù)脂三級乳化機

關(guān)于水性環(huán)氧樹(shù)脂：

環(huán)氧樹(shù)脂自身為熱塑性的線(xiàn)型結構，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(jià)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)氧體系應包含水性環(huán)氧樹(shù)脂和水性環(huán)氧固化劑，同樣，它們分別通過(guò)不同的水性化途徑可形成三種水分散形態(tài)。

樹(shù)脂通過(guò)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(shù)脂和水性環(huán)氧固化劑，zui終具有實(shí)際應用價(jià)值的水性環(huán)氧體系是一種分散多相結構，由水性環(huán)氧樹(shù)脂、水性環(huán)氧固化劑、水等多相組成，其成膜機理不同于一般的聚合物乳液如丙烯酸乳液的成膜（凝結成膜，物理過(guò)程），同時(shí)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(shù)脂和固化劑均以分子形式溶解在有機溶劑中，形成的體系是均相的，固化反應在分子之間進(jìn)行，因而固化反應進(jìn)行得比較*，所形成的固化物也是均相的。

水性環(huán)氧樹(shù)脂高剪切乳化工藝：
在目前環(huán)氧樹(shù)脂水性化的幾種方法中，相反轉法以其有效性而越來(lái)越受重視。專(zhuān)家認為，相反轉法。未來(lái)將主導環(huán)氧樹(shù)脂水性化的進(jìn)程。水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的制備方法環(huán)氧樹(shù)脂本身不溶于水，不能直接加水進(jìn)行乳化，要制備穩定的水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液，必須設法在其分子鏈中引入強親水鏈段或者在體系中加入親水親油組分。根據制備方法的不同，環(huán)氧樹(shù)脂水性化有以下3種方法：

機械法、化學(xué)改性法和相反轉法。據專(zhuān)家介紹，機械法就是將固體環(huán)氧樹(shù)脂預先磨成微米級的環(huán)氧樹(shù)脂粉末，在加熱的條件下加入乳化劑水溶液，通過(guò)激烈的機械攪拌即可制得水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液，優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，所需乳化劑用量較少，但乳液中環(huán)氧樹(shù)脂分散相微粒尺寸較大(約50μm左右)，粒子形狀不規則且尺寸分布較寬，所配得的乳液穩定性差，粒子之間容易相互碰撞而發(fā)生凝結現象，并且該乳液的成膜性能也欠佳。而化學(xué)改性法是通過(guò)對環(huán)氧樹(shù)脂分子進(jìn)行改性，改性后的高聚物加水進(jìn)行乳化時(shí)，疏水性高聚物分子鏈就會(huì )聚集成微粒，離子基團或極性基團分布在這些微粒的表面，只要滿(mǎn)足一定的動(dòng)力學(xué)條件就可形成穩定的水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液。用化學(xué)改性的方法制備的水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液中分散相粒子的尺寸很小(約為幾十到幾百個(gè)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(shù)脂乳液較為有效的方法，幾乎可將所有的高分子樹(shù)脂借助于外乳化劑的作用并通過(guò)物理乳化的方法制得相應的乳液。中國環(huán)氧樹(shù)脂行業(yè)協(xié)會(huì )專(zhuān)家介紹說(shuō)，相反轉原指多組分體系如油/水/乳化劑中的連續相在一定條件下相互轉化的過(guò)程，如在油/水/乳化劑體系中，其連續相由水相向油相或從油相向水相的轉變，在連續相轉變區體系的界面張力很低，因而分散相的尺寸很小。 用相反轉法制備水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的具體過(guò)程是在高速剪切作用下先將外乳化劑和環(huán)氧樹(shù)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(zhù)加水量地增加整個(gè)體系逐步由油包水向水包油轉變，形成均勻穩定的水可稀釋體系。在這過(guò)程中水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的許多性質(zhì)會(huì )發(fā)生突變，如體系的粘度、導電性和表面張力等，通過(guò)測定體系乳化過(guò)程中的電導率和粘度的變化就可判斷相反轉是否*。中國環(huán)氧樹(shù)脂行業(yè)在線(xiàn)專(zhuān)家稱(chēng)，該乳化過(guò)程可在室溫環(huán)境下進(jìn)行，對于固體環(huán)氧樹(shù)脂，則需要借助于少量有機溶劑或進(jìn)行加熱來(lái)降低環(huán)氧樹(shù)脂本體的粘度，然后再進(jìn)行乳化。

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

a)相容性：水性環(huán)氧樹(shù)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(shù)脂微粒相互內部擴散，有利于固化反應的進(jìn)行；

b)粒徑：粒徑較小時(shí)，水性環(huán)氧樹(shù)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核從而達到較*的固化程度；

c)親水親油平衡值：水性環(huán)氧樹(shù)脂與水性環(huán)氧固化劑的親水親油平衡值接近，在水相中達到*的共存 穩定狀態(tài)，如果差異較大，親水性較強的組分會(huì )逐漸聚集于水相中，從而導致樹(shù)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(guò)一定的機械攪拌作用， 才能將樹(shù)脂相和固化劑相均勻分布于水相中； （環(huán)氧在應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(guò)程中認為只要簡(jiǎn)單攪拌甚至不攪拌也能成膜，其實(shí)這存在很大的誤區，因為所使用的油性環(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(wú)性能可言） 。

水性環(huán)氧樹(shù)脂三級乳化機是高效、快速、均勻地將一個(gè)相或多個(gè)相(液體、固體)進(jìn)入到另 一互不相溶的連續相(通常液體)的過(guò)程的設備。當其中一種或者多種材料的細度 達到微米數量級時(shí)，甚至納米級時(shí)，體系可被認為分散穩定，在適當的穩定劑等 其他添加劑的作用下能很好的形成懸浮液、乳狀液。當外部能量輸入時(shí)，兩種物 料重組成為均一相。高剪切分散機由于轉子高速旋轉所產(chǎn)生的高切線(xiàn)速度和高頻 機械效應帶來(lái)的強勁動(dòng)能，使物料在定、轉子狹窄的間隙中受到強烈的機械及液 力剪切、離心擠壓、液層摩擦、撞擊撕裂和湍流等綜合作用，形成懸浮液（固/ 液），乳液（液體/液體）和泡沫（氣體/液體）。高剪切分散機從而使不相溶的 固相、液相、氣相在相應熟工藝和適量添加劑的共同作用下，瞬間均勻精細的分 散乳化，經(jīng)過(guò)高頻管線(xiàn)式高剪切分散乳化機的循環(huán)往復，最終得到穩定的高品質(zhì)產(chǎn)品。

 高的轉速和剪切率對于獲得納米級乳液是最重要的。根據一些行業(yè)特殊要 求，SZX公司在ZRH2000系列的基礎上又開(kāi)發(fā)出ZRH2000超高速剪切均質(zhì)機。其剪切速率可以超15000rpm，轉子的速度可以達到66m/s 以上。在該速度范圍內，由剪切力所造成的流體剪切結合定轉子的精密極小的間隙可以使粒徑范圍小到納米級。剪切力更強，乳液的粒經(jīng)分布更窄（0.2~2微米）。由于能量密度高,無(wú)需其他輔助分散設備。高剪切分散機的應用：高剪切分散機應用于：奶油、催化劑、涂漆、聚合物乳化液、農藥(除草劑、殺蟲(chóng)劑)等；特別應用于：疫苗、制藥分散、精細合成化分散、金屬氧化物懸浮 液、墨水、印刷涂料、色素混合等等。德國進(jìn)口雙端面機械密封擁有特別的結構和特殊材質(zhì)保證高速運轉和長(cháng)使用 壽命 滿(mǎn)足以下條件使得機械密封的使用壽命更長(cháng)： 可允許的壓力比率 充份的冷卻和濕度 材料的合適搭配該密封件配有壓力平衡罐，保證機封上下端面受力平衡，同時(shí)可通過(guò)自身結 構的泵環(huán)效應和熱虹吸效應實(shí)現冷卻水的自動(dòng)循環(huán)。該循環(huán)系統為獨立系統，與 外界無(wú)接觸，平衡罐內冷卻液可選純化水或合適的溶劑。通過(guò)換熱管實(shí)現熱交換。

 水性環(huán)氧樹(shù)脂三級乳化機主要用于納米乳液及超細懸乳液的生產(chǎn)。由于工作腔體內三組分散頭（定子+轉子）同時(shí)工作，乳液經(jīng)過(guò)高剪切后，液滴更細膩，粒徑分布更窄，因而生成的混合液穩定性更好。三組分散頭均易于更換，適合不同工藝應用。該系列中不同型號的機器都有相同的線(xiàn)速度和剪切率，非常易于擴大規?；a(chǎn)。也符合CIP/SIP清潔標準，適合食品及醫藥生產(chǎn)。

 高的轉速和剪切率對于獲得超細為懸浮乳液是最重要的。根據一些行業(yè)特殊要求，其剪切速率可以超過(guò)15000rpm，轉子速度可以達到44m/s。在該速度范圍內，由剪切力所造成的湍流結合專(zhuān)門(mén)研制的電機可以使粒徑范圍小到納米級。剪切力更強，乳液的粒徑分布更窄。

三級管線(xiàn)式乳化設備與傳統的設備對比

 ⑴傳統設備需要8小時(shí)的分散過(guò)程，ZRH2000三級乳化設備1小時(shí)就可以完成，更加高效、節能。

 ⑵傳統設備的攪拌轉速每分鐘幾十轉，帶有分散功能的每分鐘轉速也在1500轉之內，而ZRH2000系列每分鐘轉速可達到15000多轉，更加快速。高的線(xiàn)速度產(chǎn)生的剪切力，使物料瞬間細化分散，從而獲得好的產(chǎn)品。

以下為型號表供參考：