自清潔涂層材料作為一種融合納米技術(shù)與表面工程的創(chuàng)新材料，其核心性能（如超親水性、光催化活性、耐候性）的實(shí)現(xiàn)高度依賴納米顆粒在基質(zhì)中的均勻分散。傳統(tǒng)攪拌設(shè)備因剪切力不足，易導(dǎo)致納米顆粒團(tuán)聚，顯著降低涂層的自清潔效率和耐久性。TRILOS連續(xù)分散均質(zhì)機(jī)憑借其高剪切分散機(jī)制，成為解決這一技術(shù)瓶頸的關(guān)鍵設(shè)備，尤其在新能源、建筑、汽車等領(lǐng)域的工業(yè)化生產(chǎn)中展現(xiàn)出不可替代的優(yōu)勢。

一、自清潔涂層的制備挑戰(zhàn)

自清潔涂層的典型配方包含二氧化鈦（TiO?）、二氧化硅（SiO?）等納米顆粒，通過溶膠-凝膠法、溶液共混法等工藝構(gòu)建微納粗糙結(jié)構(gòu)并賦予超親水性。然而，納米顆粒的高表面能使其在分散過程中極易團(tuán)聚，導(dǎo)致涂層表面出現(xiàn)局部缺陷，影響光催化活性和自清潔效果。例如，TiO?顆粒團(tuán)聚后粒徑超過 100nm 時(shí)，其光生載流子分離效率將大幅下降。

TRILOS連續(xù)分散均質(zhì)機(jī)通過高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子與定子間的精密間隙，產(chǎn)生很高的線速度和數(shù)十萬次/分鐘的剪切作用，可將團(tuán)聚的納米顆粒分散，且粒徑分布更窄。這種高效分散能力不僅提升了涂層的均勻性，還縮短了生產(chǎn)周期，大幅降低能耗。

二、TRILOS連續(xù)分散均質(zhì)機(jī)的工作原理與技術(shù)優(yōu)勢

1. 多級(jí)剪切與湍流協(xié)同作用

TRILOS連續(xù)分散均質(zhì)機(jī)主要由電機(jī)、轉(zhuǎn)子、定子、工作腔等部分組成。均質(zhì)機(jī)的轉(zhuǎn)子最高以 25000rpm 的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，將物料從軸向吸入工作腔，隨后在離心力作用下被甩入定轉(zhuǎn)子間隙。在間隙內(nèi)，物料同時(shí)受到機(jī)械剪切（齒形結(jié)構(gòu)切割）、流體湍流（高速流動(dòng)引發(fā)的隨機(jī)碰撞）和空穴效應(yīng)（壓力驟變產(chǎn)生的微射流沖擊）三重作用。這種復(fù)合力場可有效破除納米顆粒間的范德華力，使其分散至初級(jí)粒徑狀態(tài)。在TRILOS連續(xù)分散均質(zhì)機(jī)的剪切縫隙處，分散機(jī)作用到物料上的能量比攪拌機(jī)高1000倍。

2. 模塊化設(shè)計(jì)與工藝靈活性

設(shè)備可根據(jù)物料特性靈活調(diào)整定轉(zhuǎn)子組合。例如，處理高粘度樹脂基涂層時(shí)，可選用鋸齒形轉(zhuǎn)子+狹縫式定子的組合，通過增加剪切次數(shù)提升分散效果；而在制備水性溶膠時(shí)，平滑轉(zhuǎn)子+多孔定子設(shè)計(jì)可減少氣泡引入，確保涂層透光率。此外，分散均質(zhì)機(jī)支持在線式連續(xù)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室小試到工業(yè)化量產(chǎn)的無縫銜接。

三、典型應(yīng)用場景與工藝優(yōu)化

1. 光伏玻璃超親水涂層制備

在光伏玻璃超親水涂層的生產(chǎn)中，TRILOS連續(xù)分散均質(zhì)機(jī)的應(yīng)用流程如下：

·       預(yù)分散階段：將納米 TiO?與硅酸鉬纖維按一定比例加入乙醇溶液，經(jīng)攪拌機(jī)處理，形成均勻混合液。

·       均質(zhì)處理：將混合液導(dǎo)入TRILOS連續(xù)分散均質(zhì)機(jī)處理，使 TiO?顆粒均勻包覆在硅酸鉬纖維表面，形成中空復(fù)合結(jié)構(gòu)。

·       后處理：加入硅烷偶聯(lián)劑溶液，通過低速攪拌實(shí)現(xiàn)界面偶聯(lián)，最終涂層的水接觸角＜10°。

2. 建筑幕墻防污涂層生產(chǎn)

針對(duì)玻璃幕墻易受酸雨侵蝕的問題，可用TRILOS連續(xù)分散均質(zhì)機(jī)制備SiO?/Al?O?復(fù)合涂層：

·       納米粉體分散：將納米 SiO?與Al?O?按一定比例投入設(shè)備，用TRILOS連續(xù)分散均質(zhì)機(jī)處理，形成穩(wěn)定懸浮液。

·       樹脂基體混合：加入氟烷基硅烷改性樹脂，通過低速剪切+真空脫泡工藝，消除氣泡并提升涂層附著力。

·       性能優(yōu)化：涂層經(jīng)鹽霧測試后，表面腐蝕速率大幅減小，且自清潔效率在 100 天后仍保持＞95%。

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