纳米材料的分散问题探讨

纳米材料的分散问题探讨

当前，新型纳米材料层出不全，性能超群。但现实中，这些新型

纳米材料的应用远没有达到大家的期望。关键的原因是纳米材料分散困难。讨论人员开发纳米材料的热诚远高于对分散技术的讨论，而后者却

是纳米材料得到工业化应用的关键。不懂得使用分散剂，就好比面对巨

石而手无撬棍。

分散和絮凝是冲突的统一体。分散絮凝，是一个可逆的动态平衡。制备好的分散体很简单失效，被精密粉碎的颗粒常会返粗。大致的科学

解释是，固体表面存在不饱和的价键。纳米材料颗粒是高能态物质，自

然倾向于降低能态（絮凝会降低能态）。

一般来说，200纳米以下的颗粒才需要分散技术的帮忙。尤其是到了几十纳米粒径，除了必需使用高分子分散剂，分散设备也很关键。分

散设备必需要能产生超过20m/s的线速度冲击。常见的高能量密度锆珠

砂磨机是一种选择，射流速度接近音速的对冲高速射流分散技术设备可

能更加理想。

25克溶剂中可以塞进75克钛白粉或者其他粉料，还能保持流畅的低黏度。这就是分散剂的降黏性。利用降黏性，可以大幅提高分散研磨

的效率。并制备高固含量的分散体产品。要是没有合适的分散剂，50%

固含量的混合体都很难搅动。

分散剂为纳米材料的应用供给可能的技术支撑。没有彻底分散在

涂料中，纳米材料就没有价值。常常听人说纳米材料没有用，实际上是

由于纳米材料没有分散开，还是微米级团粒。

检测纳米材料分散效果不能用常规细度计，只有电子显微镜或者

激光粒度仪才具备充足的解析力。

分散剂有很多种类。但几乎没有两个品牌的产品是一样的。各个

企业对本身的产品高度保密，都有本身独特的DNA。基本不存在同质化。所以，分散剂没有统一标准。它有三大物理化学属性：①极性，②相对

分子质量，③成分。企业通常不会公开这些产品数据，商业上只是模糊

的描述。

分散剂必需在载体中才能发挥作用。由于高分子物质需要在载体

中伸展它的胳膊腿，在其中游泳。载体者，溶剂也。水也是一种溶剂。

分散剂最常用的领域是颜料的应用。比如涂料和油墨等。几乎全

部的涂料或油墨中使用的颜料都是纳米级别的。比如，您家大奔的油漆，那么黑亮，其中的炭黑，粒径达到10纳米，没有分散剂就不会那么黑亮。