格林微纳:生物基天然空间位阻强力稳定水性分散剂问世

发布时间 | 2024-12-11 11:31 分类 | 行业要闻 点击量 | 394
磨料 氧化铝
导读:格林微纳成立于2022年,是天然高分子绿色加工与功能化创新团队成立的科技创新公司,以中科院化学所研发的纤维素材料加工制备突破性技术为依托,致力于打造纤维素高价值应用平台。

行业背景及难题:研磨液或抛光液对分散有非常高的要求,不仅要防止形成大颗粒聚集,还要保障悬浮液的粘度和流变性能。目前分散性能比较好的仍然是进口的研磨液和抛光液,国产替代上还是不尽如人意,比如,仍然存在板结情况,切削效率低,抛光质量差等问题。

传统分散剂的局限:传统分散剂的稳定机理主要依赖于静电作用、空间位阻和静电作用的结合,并且以上稳定机理多是通过物理或化学手段实现。同时无论是玻璃、宝石、不锈钢还是半导体研磨抛光领域的加工环境多是不同程度的酸碱度加工工况,极端酸碱会使分散剂加速解离和降解,继而全面失效;高温造成的热降解、分解会破坏分散剂分子结构,导致空间位阻失效;高盐易于发生离子交换、络合反应等,这会促成静电屏蔽效应从而破坏静电稳定。综上多方面因素,使得传统分散剂在存储、研磨抛光环节都会发生不同程度的失效或衰减,磨料也会随之发生沉积板结,最终影响生产的抛光效率和表面质量。

新型的稳定机理:格林微纳的生物基水性分散剂来源于植物纤维素,不经任何化学修饰,通过特殊的物理重构加工工艺,形成天然的3D空间网状结构,能够为悬浮体系的磨料提供强有力的物理支撑,防止其团聚、板结。并且纤维素具有天然的耐高温、耐酸碱和耐高盐的特性,这就决定了其在抛光领域等必要且苛刻的加工环境下更强的稳定性和适应性,从而保证加工效率和产品质量,并成为国产研磨抛光液赶超进口的新思路。


分散剂的稳定机理示意

一、机理简介

格林微纳科技有限公司(格林微纳)开发出一种新型的微纳米纤维素,具有微米级主体结构和纳米级“触须”的微-纳二级结构,可形成稳定的空间网状结构,从而有效的防止分层沉降及解决板结问题。


微纳米纤维素在空间位阻上的防沉机理示意图

二、产品性能

据介绍,这是一款基于绿色制备工艺的生物基水性分散剂,具有卓越的防沉降、防板结性能,并能改善部分粉体不易清洗的缺陷,同时更能提升切削效率,提高单位时间内的产出量,并且在高盐、高温、极端酸碱条件下仍能够保持其空间稳定性,普适性强,可满足多种场景的抛光加工条件。

三、实验对比

1、沉淀对比


如上所示,相同力度分别摇晃两个样品,后倒置观察底部沉淀层。常规的氧化铝抛光液比较容易沉积板结,底部的沉淀层很难分散摇匀,而加入格林微纳的分散剂以后,只要稍微摇晃就可以整体分散摇匀,解决底部板结问题。

2、光洁度对比

如上所示,常规的氧化铈研磨液极易残留在玻璃或塑料容器内壁,且很难清洗,而加入格林微纳的分散剂以后,残留的研磨液非常容易清洗,几乎无残留。极大的节省后续的清洁效率并保证产品质量。

3、板结对比

如上所示,相同力度分别摇晃两个样品,后倒置观察底部沉淀层。常规的氧化铈研磨液比较容易沉积板结,底部的沉淀层很难分散摇匀,而加入格林微纳的分散剂以后,虽然目视仍然有沉降,但是只要稍微摇晃就可以整体分散摇匀,解决底部板结问题。

四、案例分享

微纳米纤维素分散剂可广泛用于不锈钢抛光液、微晶玻璃研磨液、精密陶瓷抛光液、光学玻璃抛光液等体系的悬浮分散剂,目前已在多个领域得到推广和试用,市场反馈良好。

1、不锈钢抛光液


在不锈钢抛光液中(磨料成分为氧化铝)加入格林微纳的分散剂,仅0.05-0.2%的绝干添加量,即可有效防止磨料板结。

2、微晶玻璃研磨液


在微晶玻璃研磨液中(磨料成分为氧化铈)加入格林微纳的分散剂,仅0.05-0.2%的绝干添加量,即可有效防止磨料板结;

继续添加至绝干量1%,还可以大幅提升切削效率,8小时内切削效率提升2倍,并且切削性能几乎无衰减。

五、公司简介

格林微纳成立于2022年,是天然高分子绿色加工与功能化创新团队成立的科技创新公司,以中科院化学所研发的纤维素材料加工制备突破性技术为依托,致力于打造纤维素高价值应用平台。主要布局基础工业新材料和生命科学工具创新两个发展方向,为客户提供高性能产品和综合解决方案,助力基础工业和生命科学产业的创新增长。公司兼具顶尖研发能力及规模化生产的综合性实力,核心团队拥有数十项研究专利成果,获得北京市科学技术一等奖,获批北京分子科学国家研究中心创新研究项目支持、北京市科技计划前沿新材料技术创新项目支持。受到了业界关注和认可,已获国内知名基金数千万投资。


粉体圈 郜白

作者:郜白

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