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フュームドシリカAEROSIL®の分散

応用分野

フュームドシリカAEROSIL®は凝集粒子として存在するため、適正に分散させることが必須です。基油と3次元のネットワーク構造を構築して、最適な性能を発揮できるようにするには、凝集塊を分散させ、分散された凝集体は系中に均質に分布される必要があります。分散が不十分な場合、系は分離あるいは粒子が沈降する可能性があります。

Dispersion-2

分散が不適切な場合の結果:

  • 最終製品に小さい斑点、又は表面に傷が付く。

  • チキソトロピー性が目的の値まで上がらない。

  • 増粘された樹脂の貯蔵安定性が悪化する。

  • フュームドシリカAEROSIL®が沈降する。

  • 製品の長期貯蔵時、粘度が低下する。

  • 加圧状態での長期間貯蔵時、油が分離する。

 

適切な分散装置

使用を推奨する分散装置は、系の粘度で決まります。粘度が高くなりすぎる場合、ディゾルバー(Dissolver)又はローターステーター(Rotor/Stator)では、系への十分な剪断力が与えられません。一方、押出し機(Extruder)又はニーダー(Kneader)は、低粘度液体系では効果がありません。

planetary dissolvers and mixers

適切な混合の必要条件: 回転翼と容器の寸法の関係

mixing dimension of impeller and vessel

 

実験室規模での分散パラメータの例:

A) 3本ロールミル:

  • ロール隙間:0.05 mm

  • トルク:12.5 Nm

  • 3パス

B) プラネタリーディゾルバー

  • 分散時間:10分

  • ディスク回転速度:2,000 rpm

  • スクレーパ回転速度:100 rpm

  • ディゾルバーの周速度は約8 m/s以上必要

 

  • 材料の添加順序は、まずシリカを基油に添加し、シリカを分散させてから、他の添加剤を添加することを推奨いたします。シリカが十分分散するためには、時間とエネルギーが必要となるためです。他の添加剤は多くの場合、剪断の影響を受けやすいため後で添加することが望ましいです。

  • グリースの粘度が非常に高く、他の添加剤の均質化が後添加では不可能な場合は、シリカの添加前に他の添加剤を添加する必要があります。

  • シリカの分散には一般に加熱は不要ですが、他の添加剤をある一定の温度で添加する必要がある場合は、加熱することができます。

    ちょう度が非常に低いグリースの場合、粘度を下げて、システム内で動きやすくするために、材料を加熱することもあります。ちょう度が高いグリースでは、温度上昇により粘度が低下すると、剪断力が低下しすぎる可能性があることに注意が必要です。