填料的分離方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種填料的分離方法，包括以下步驟：提供卡波姆凝膠；測定所述卡波姆凝膠的屈服應(yīng)力值；將待分離填料加入到所述卡波姆凝膠中混合以得到混合樣品，所述卡波姆凝膠為所述待分離填料提供屈服力，所述待分離填料的粒徑不同；將所述混合樣品放入離心機中進行離心，通過設(shè)置離心轉(zhuǎn)速為所述待分離填料提供離心力，當所述離心力大于所述屈服力時，所述待分離填料在所述卡波姆凝膠中發(fā)生沉降。本發(fā)明專利技術(shù)解決了現(xiàn)有技術(shù)中在分離操作時間短時，填料無法進行精準分離的問題，同時所述填料的分離方法具有分辨率高、操作簡單和分離效果好的優(yōu)點。點。點。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
填料的分離方法


[0001]本專利技術(shù)涉及填料分離
，尤其涉及一種填料的分離方法。

技術(shù)介紹

[0002]將無機填料和有機填料填充到聚合物基質(zhì)中是開發(fā)具有特定應(yīng)用的理想性能的新材料的最有效方法之一，已被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、電池、陶瓷、復(fù)合材料、磁性、電子封裝和粘合劑等領(lǐng)域。不同填料的添加可以顯著改善復(fù)合材料的性能，復(fù)合材料的性能包括機械強度、導(dǎo)熱和導(dǎo)電性、熱穩(wěn)定性、磁性、阻燃性、電磁波吸收、電磁波屏蔽、介電性和阻隔性。值得注意的是，填料的形狀、尺寸及尺寸分布會影響填料在聚合物基體中的取向、分散和分布，特別是填充水平，并最終影響復(fù)合材料的使用性能。因此，采用簡便可行的方法實現(xiàn)不同粒徑的填料的分離對優(yōu)化復(fù)合材料的性能、實現(xiàn)復(fù)合材料的逆向解析和對填料進行篩選的過程中都是至關(guān)重要的。
[0003]目前關(guān)于不同粒徑的填料的分離方法的研究比較有限，其中最常用的分離方法是差速離心法及密度梯度離心法。差速離心法是利用不同填料在離心力場中沉降的差別來實現(xiàn)不同粒徑的填料的分離，具體步驟為，將待分離的填料懸浮液裝入離心管內(nèi)，在設(shè)置的轉(zhuǎn)速下進行離心處理，由于在同一離心條件下不同的粒子沉降速率不同，通過不斷提高轉(zhuǎn)速，使懸浮液內(nèi)大小和形狀不同的填料分布沉淀，最初，離心管底部聚集體主要由粒徑最大，沉降速率最快的填料沉降聚集體組成，但靠近管底的小粒徑填料也會被收集起來，如果離心的時間足夠長，所有的填料粒子都將逐漸沉淀在底部，這意味著只有一部分沉降速率最小的填料仍然分散在懸浮液當中，差速離心法的分辨率不高，只適用于分離沉降速率相差至少10倍以上的填料，無法進行精準分離。密度梯度離心法的原理是將填料加入到惰性梯度介質(zhì)中進行離心沉降或沉降平衡，在一定的離心力下把不同粒徑的填料分配到不同位置處的惰性梯度介質(zhì)中，形成不同區(qū)帶的分離方法，采用密度梯度離心法可以實現(xiàn)更精準的分離，通過離心作用，不同粒徑的填料由于其沉降系數(shù)的不同而以離散帶的形式遷移，沉降系數(shù)相差僅15％的填料就可以被分離，但采用密度梯度離心法進行分離需要較長的離心時間，且需要制備惰性梯度介質(zhì)溶液，操作復(fù)雜，不易掌握，目前密度梯度離心法主要應(yīng)用于生物
納米粒子及膠體粒子的分離。
[0004]因此，有必要開發(fā)一種填料的分離方法以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0005]本專利技術(shù)的目的在于提供一種填料的分離方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中在分離操作時間短時，填料無法進行精準分離的問題，同時本專利技術(shù)的所述填料的分離方法具有分辨率高、操作簡單和分離效果好的優(yōu)點。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的所述填料的分離方法，包括以下步驟：
[0007]S0：提供卡波姆凝膠；
[0008]S1：測定所述卡波姆凝膠的屈服應(yīng)力值；
[0009]S2：將待分離填料加入到所述卡波姆凝膠中混合以得到混合樣品，所述卡波姆凝膠為所述待分離填料提供屈服力，所述待分離填料的粒徑不同；
[0010]S3：將所述混合樣品放入離心機中進行離心，通過設(shè)置離心轉(zhuǎn)速為所述待分離填料提供離心力，當所述離心力大于所述屈服力時，所述待分離填料在所述卡波姆凝膠中發(fā)生沉降。
[0011]本專利技術(shù)的所述填料的分離方法的有益效果在于：通過測定所述卡波姆凝膠的屈服應(yīng)力值，能夠得到所述卡波姆凝膠為所述待分離填料提供的屈服力，為后續(xù)分離所述待分離填料提供理論支撐。將待分離填料加入到所述卡波姆凝膠中混合以得到混合樣品，所述卡波姆凝膠為所述待分離填料提供屈服力，所述待分離填料的粒徑不同，所述卡波姆凝膠為所述待分離填料提供屈服力以使所述待分離填料懸浮于所述卡波姆凝膠中。將所述混合樣品放入離心機中進行離心，通過設(shè)置離心轉(zhuǎn)速為所述待分離填料提供離心力，當所述離心力大于所述屈服力時，所述待分離填料在所述卡波姆凝膠中發(fā)生沉降，使得所述待分離填料會因其粒徑大小不同而在所述卡波姆凝膠中發(fā)生分離，從而實現(xiàn)了填料分離的目的。所述填料的分離方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中在分離操作時間短時，填料無法進行精準分離的問題，同時所述填料的分離方法具有分辨率高、操作簡單和分離效果好的優(yōu)點。
[0012]可選的，所述步驟S0中提供卡波姆凝膠的步驟包括，將卡波姆粉末溶于去離子水中，攪拌均勻以得到混合液，在攪拌條件下，向所述混合液中加入堿性溶液以得到pH值為6.0～8.0的所述卡波姆凝膠。其有益效果在于：若pH值低于6.0，不會形成結(jié)構(gòu)完善的所述卡波姆凝膠，若pH值高于8.0，形成的所述卡波姆凝膠的結(jié)構(gòu)會重新分解。
[0013]可選的，以占所述混合液的質(zhì)量百分比計，所述卡波姆粉末的含量為0.1～2％，所述去離子水的含量為98～99.9％。其有益效果在于：所述卡波姆粉末低于0.1％，形成的所述卡波姆凝膠的屈服應(yīng)力過低，不能有效分離所述待分離填料，所述卡波姆粉末高于2％，使得作用于所述待分離填料上的屈服力較大，所述待分離填料較難分散且使得所述待分離填料分離時不易控制所述待分離填料的粒徑大小。
[0014]可選的，將堿性物質(zhì)溶于去離子水中以得到所述堿性溶液，所述堿性物質(zhì)選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉和碳酸鉀中的任意一種。
[0015]可選的，所述卡波姆粉末選自卡波姆934、卡波姆940、卡波姆941和卡波姆980中的一種或兩種以上。
[0016]可選的，以占所述混合樣品的質(zhì)量百分比計，所述待分離填料的含量為0.2～5％，所述卡波姆凝膠的含量為95～99.8％。其有益效果在于：所述待分離填料的含量低于0.2％，不能使得所述待分離填料有效分離，所述待分離填料的含量高于5％，所述待分離填料在所述卡波姆凝膠中容易發(fā)生團聚，從而使得所述待分離填料不能達到分離的效果。
[0017]可選的，所述步驟S1中測定所述卡波姆凝膠的屈服應(yīng)力值的步驟包括，采用旋轉(zhuǎn)流變儀測得所述卡波姆凝膠的流變曲線，先通過應(yīng)力掃描測試測得所述卡波姆凝膠的屈服應(yīng)力值的范圍，再通過蠕變測試測得所述卡波姆凝膠的屈服應(yīng)力值。
[0018]可選的，所述步驟S3中將所述混合樣品放入離心機中進行離心，通過設(shè)置離心轉(zhuǎn)速為所述待分離填料提供離心力，當所述離心力大于所述屈服力時，所述待分離填料在所述卡波姆凝膠中發(fā)生沉降的步驟包括，將所述混合樣品放入離心管中，將所述離心管對稱放入所述離心機中，設(shè)置所述離心機的離心轉(zhuǎn)速為所述待分離填料提供離心力，當所述離
心力大于所述屈服力時，部分所述待分離填料發(fā)生沉降，取出發(fā)生沉降的填料，測量所述填料的粒徑；通過調(diào)整所述離心轉(zhuǎn)速來調(diào)整作用于所述待分離填料的離心力，直至所述待分離填料全部發(fā)生沉降。
[0019]可選的，所述離心轉(zhuǎn)速為1000～15000rpm。
附圖說明
[0020]圖1為本專利技術(shù)實施例中填料的分離方法的流程圖；
[0021]圖2為本專利技術(shù)實施例中離心管和離心機的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
[0022]為使本專利技術(shù)實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本專利技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術(shù)中本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種填料的分離方法，其特征在于，包括以下步驟：S0：提供卡波姆凝膠；S1：測定所述卡波姆凝膠的屈服應(yīng)力值；S2：將待分離填料加入到所述卡波姆凝膠中混合以得到混合樣品，所述卡波姆凝膠為所述待分離填料提供屈服力，所述待分離填料的粒徑不同；S3：將所述混合樣品放入離心機中進行離心，通過設(shè)置離心轉(zhuǎn)速為所述待分離填料提供離心力，當所述離心力大于所述屈服力時，所述待分離填料在所述卡波姆凝膠中發(fā)生沉降。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填料的分離方法，其特征在于，所述步驟S0中提供卡波姆凝膠的步驟包括，將卡波姆粉末溶于去離子水中，攪拌均勻以得到混合液，在攪拌條件下，向所述混合液中加入堿性溶液以得到pH值為6.0～8.0的所述卡波姆凝膠。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的填料的分離方法，其特征在于，以占所述混合液的質(zhì)量百分比計，所述卡波姆粉末的含量為0.1～2％，所述去離子水的含量為98～99.9％。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的填料的分離方法，其特征在于，將堿性物質(zhì)溶于去離子水中以得到所述堿性溶液，所述堿性物質(zhì)選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉和碳酸鉀中的任意一種。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的填料的分離方法，其特征在于，所述卡波姆粉末選自卡波姆934、卡波姆940、卡波姆941和卡波姆980中...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：林珊珊，吉明磊，宋麗媛，胡文軍，陳翠萍，
申請(專利權(quán))人：道生天合材料科技上海股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：