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一、產品介紹    

    CMC 是天然纖維經過化學改性后所獲得的一種水溶性好的聚陰離子纖維素化合物,易溶于冷熱水。它具有乳化分散劑、固體分散性、不易腐敗、生理上無害等特點。

CMC為白色粉末、具有適中的粘度和優良的分散特性,優秀的流變特性和增稠性,保濕性好批次粘度值穩定等特點,廣泛應用于超級電容器、鋰離子動力電池、鎳氫電池。

CMC在電池中的作用

1、良好的配伍性能,可以與各種金屬粉末混合;

2、可以提高電池的電壓平臺,減少電池內阻降低電池內壓以提高電池大電流工作的特性;

3、分子量穩定的粘合劑可以提供穩定的粘度和粘結力便于生產控制; 

 

CMC理化性質;

1、吸濕性  CMC的濕平衡度隨濕度的升高而升高,隨溫度的升高而降低,D.S越高,空氣濕度越大,產品的吸水性越強。

2、溶解性  CMC在溶解前溶脹現象產生。在配制溶液時,如果每個顆粒被均勻地溶脹,則產品會快速溶解如果將樣品急速投入水中粘結成塊就會形成“魚眼”。CMC快速溶解的方法:(1)、將CMC在適度的攪拌情況下緩慢投入水中;(2)、CMC預先用溶于水的溶劑(如乙醇、丙三醇)分散,然后在適度的攪拌下緩慢加入水;(3)、如果有其他粉狀添加物需要被加入溶液中,則先將添加物和 CMC粉末混勻,然后再加水溶解。

3、粘度

1)粘度和平均聚合度
    Bondwell-CMC溶液的粘度主要取決于纖維素鏈形成架構的平均聚合度。粘度和平均聚合度之間存在著近似直線的關系。 

2)粘度和濃度 

    部分型號的 Bondwell-CMC的粘度和濃度之間的關系。粘度和濃度粗略地成對數關系。Bondwell-CMC溶液在低濃度是可以產生相當高的粘度,這種特性使CMC能夠在應用中作為一種優良的增稠劑。 

3)粘度和溫度 

    Bondwell-CMC水溶液的粘度隨著溫度的升高而降低,不論型號與濃度,溶液粘度和溫度關系曲線趨勢基本相同。

4)粘度和pH
    pH在7-9時,CMC溶液粘度達到其最大值,而且很穩定。這種粘度在pH為5-10之內
都不會有大的變化。CMC在堿性情況下溶解速度比在中性時快。pH>10時會引起CMC降
解使粘度降低。當有酸加入CMC溶液中,由于溶液中的H+代替了分子鏈上的Na+,使溶
液的穩定性降低。在強酸溶液中(pH=3.0-4.0)半溶膠開始形成,使溶液粘度降低,pH<3.0時,CMC開始完全不溶于水,形成CMC酸。
    高取代度的 CMC抗酸、堿能力強于低D.S的CMC;低粘度的CMC抗酸、堿能力強于
高粘度的CMC。 

二、我公司產品的主要特點:1、具有更高的粘度和優良的分散特性,優良的流變特性和增稠性,保濕性好批次粘度值穩定。2水溶液的透明度和流動性好

 

三、性能指標

項目

TY-DH600

TY-DH601

TY-DH602

TY-DH603

外   觀

白色或微黃色纖維狀粉末白

白色或微黃色纖維狀粉末白

白色或微黃色纖維狀粉末白

白色或微黃色纖維狀粉末白

粘度

3500-4000 (mpa.s1%水溶液)

800-1200

(mpa.s1%水溶液)

1200(mpa.s2%水溶液)

6980(mpa.s1.5%水溶液)

取代度,D.S

0.85

0.96

0.95

0.68

純度,%

99.6

99.8

99.2

99.9

PH   值

7.1

7.2

7.0

7.1

氯化物(NaCI),%

0.29

0.18

0.81

0.09

干燥減量Moisture,%

7.65

6.71

6.48

1.98

重金屬Heavy metal pb%

<0.0015

<0.0015

<0.0015

<0.0015

鉛pb%

0.0005

0.0005

0.0005

0.0005

砷Arsenic  AS%

0.0002

0.0002

0.0002

0.0002

鐵Iron Fe%

<0.02

<0.02

<0.02

<0.02

四、CMC 指標在電池中影響

A、溶液濃度的影響:無論高、中、低粘度的CMC,其粘度隨溶液濃度的增加而上升,溶液濃度與粘度的對數值近似直線關系。
BPH值的影響:1%CMC溶液的粘度在PH6.5-9.0時最大且最穩定。一般說PH值在9.0-11.0的范圍內粘度變化不太大。但當PH6時,粘度迅速下降,并開始形成CMC酸,后者于PH2.5時即達完全;若PH9時,粘度亦會下降,起初比較緩慢,但當PH11.5時,開始急劇下降。這是因為未取代的羥基與堿分子結合,促進纖維素分散的結果。
C、溫度的影響:CMC溶液的粘度隨溫度的升高而下降。冷卻時,粘度即行回升,但當溫度升至一定程度時,將發生永久性的粘度降低。但須指出,粘度降低和CMC取代度有密切關系,取代度越高,粘度受溫度影響越小。
D、鹽類的影響:各種無機鹽等離子的存在會降低CMC溶液的粘度,鹽類對粘度的影響幾乎取決于陽離子的價數。一般是遇一價陽離子鹽時呈水溶性,遇三價陽離子鹽時呈不溶性鹽,遇二價陽離子鹽時,則介于一價和三價之間。
E、流速梯度的影響:因CMC溶液系非牛頓型流體,而是屬于假塑性流體。其流動性質不能用簡單的牛頓公式描述,但溶液的表觀粘度仍是測定時流速梯度的函數。
  對于牛頓型流體,其流速梯度和切向力間是成正比的關系。而對于假塑性流體來說,則流速梯度隨切向力的增加比直線為快,就是粘度隨切向力的增加而減少。
  對于CMC溶液來說,其粘度隨流速梯度改變的情況可以這樣解釋:因CMC的分散相是親水性的,吸水后先膨脹,然后就以大分子狀態而溶解。因大分子的體積很大,故粘度很大。如將切向力增加,則大分子即起定向作用,逐漸將長軸轉成流動方向,且切向力越大,轉向越加徹底,因此流動時的粘度阻力也越變越小了。同時它們周圍的溶劑化層也可因切向力而變形,這也是減少阻力的原因。在CMC溶液濃度較低時,流速梯度對粘度的影響很小,當溶液濃度增加時,流速梯度對粘度的影響也隨之增加。
FCMC溶液的粘度隨聚合度的增加而上升,但粘度提高率因取代度的不同而異。

五、質量檢測方法

1.水分的測定:在已知重量的清潔、干燥的扁型稱量瓶內,準確稱取試 樣35克,開蓋放入105110烘箱中烘2小時,加蓋后放入干燥器中冷卻 至室溫,稱重,計算得出含水率。 
   2.代替度(D.S.)的測定 
  (1)分析原理:經純化后的羧甲基纖維素鈉在700±25溫度中灼燒灰化 后得殘渣氧化鈉,然后用酸鹼法滴定氧化鈉的含量,并按氧化鈉的含量計算 其羧甲基的代替度(D.S.)。 
  (2)分析方法:稱取1.5克試樣于2號或3號砂芯玻璃坩堝內,加入預先加 熱90%濃度(5070)的酒精,連續加5次(或按鹽量多少而適當增減) ,以洗濾可溶性鹽,最后再加一次無水乙醇洗濾,濾完后移入扁形稱量瓶內 ,并蓋移入溫度為120的烘箱烘2小時(烘至1小時左右時將稱量瓶內試樣 輕輕敲松),然后加蓋移至干燥器冷卻后,迅速準確地稱取1克左右于20~ 25C.C.坩堝內,此重量用G表示。再放入高溫電爐中,升溫至700時即關閉 電門,冷卻至400以下,移入250C.C.燒杯內,加100毫升蒸餾水和50毫升 0.1NH2SO4,用去H2SO4的數量以VH2SO4表示。再在電爐上加熱緩和沸騰10分 鐘,加23滴甲基紅指示液,稍冷,用0.1N氫氧化鈉滴定至紅色恰褪,耗用 氫氧化鈉的數量用VNaOH表示。 
  計算: 
             0.162B 
    代替度(D.S.)=───── 
            10.080B 
  式中: 
     B──每克樣品所含羧甲基纖維素鈉毫克當量數。 
       NH2SO4VH2SO4NNaOH VNaOH 
     B───────────── 
            
  0.080是每毫克當量無水葡萄糖單位上,平均取代一毫克當羧甲基纖維 素鈉所凈增加的分子量,用毫克當量表示的數值。 
  0.162是纖維素中每一個葡萄糖單位的毫克當量。 
    3.有效成分的測定:稱取試樣約1.2克(溶媒法,中性產品)或2克(水 媒法,堿性產品),稱準至1毫克放入300毫升燒杯中,加0.5N鹽酸20毫升酸 化,充分攪拌約15分鐘,然后君水20毫升,繼續攪至無顆粒時,加酚xx數滴 ,再加0.5N氫氧化鈉中和至呈紅色后,再加3滴迥量,然后在攪拌中緩慢地 加入95%乙醇。當看到白色沈淀后即迅速地把總共為200毫升的乙醇全部加 入 。 
  靜置約15分鐘(若有漂浮物,則可將燒杯置于水浴中加熱,使之下沈) ,將沈淀物移至已知重量的潔凈干燥的#3砂芯玻璃坩堝中(燒杯壁上所有微細物都要洗移干凈)吸干,再用約120毫升80%乙醇分三次洗滌沈淀物,最 后用95%乙醇洗滌兩次,吸干后移入105110烘箱烘干(約需4小時), 冷卻后稱重。 
  另稱取試樣測定含水率。 
  計算: 
                  a×100 
     有效成分(NaCMC%)=───── 
                 G1M) 
式中: 
    G──試樣重量(克); 
    a──CMC的重量(克); 
    M──試樣含水率(%)。 
  4.粘度的測定:稱取經過105110烘箱干燥2小時的試樣2克(準確至 0.01克),移入125毫升磨口試樣瓶內,再加入98毫升蒸餾水,或稱入根據 試樣的含水率所計算的、相當于2克絕干重量的未經烘干處理的試樣,加適 量蒸餾水使全量成為100克。 先使試樣浸泡數小時,再將其完全攪溶后,移至恒溫水浴中,把溫度自動 控制在25±0.5,在溶液均勻地達到25±0.5后,即可進行粘度測定。 
  用回轉式粘度計測定溶液粘度,對低粘度品種用圓筒測定;而對中、高 粘度品種刖宜用圓片測定。 
 5.pH值的測定:將上述測定粘度后所剩余的溶液,用pH計或精密pH試紙 測定其pH值。 
 6.氯化物含量測定: 
  (1)分析原理:羧甲基纖維素鈉試樣中的氯化物溶解在水中,用鉻酸鉀 作指示劑,用硝酸銀滴定。氯化物和硝酸銀作用,先生成氯化銀,當溶液中 硝酸銀過量于氯化物時,過量的硝酸銀和鉻酸鉀反應生成紅色鉻酸銀沈淀。 
    NaClAgNO3→AgCl↓NaNO3 
    2AgNO3K2CrO4→Ag2CrO4↓Ag2CrO4↓(磚紅色)+2KNO3 
  (3)分析方法:稱取經干燥恒重的試樣12克(準確至0.001),放入50 毫升坩堝中,先在電爐上焦化,然后移入高溫爐內,逐漸升溫至800,保 持1.5小時后,漸漸冷卻厔室溫。加10毫升蒸餾水,再加入10毫升10%硝酸 ,使熔渣全部溶解。將溶液移入250毫升錐形燒瓶內,并連續數次用蒸餾水洗 滌,將熔渣全部移入瓶內(在過程中不可使水濺出),再用5%氫氧化鈉中 和至石蕊試紙由紅色變藍色,再加一滴硝酸,剛變紅時,加55%鉻酸鉀( K2CrO4)溶液作指示劑,用0.1N硝酸銀(AgNO3)滴定至紅色沈淀產生為終 點。 
  計算: 
         VAgNO3×NAgNO3×0.05845 
  氯化鈉(%)=────────────×100 
              
式中: 
  W──試樣重量(克)。 
  7.不溶物的測定:準確稱取經干燥恒重的試樣約2克(稱準至0.001克) ,置入600毫升燒杯中,加約400毫升蒸餾水,升溫至8085,攪拌至完全 為止。冷卻后,移入500毫升量瓶中,并仔細洗滌燒杯,將洗滌液并入量瓶 內。然后加蒸餾水至量瓶刻度處,充分搖動后靜置過夜,或直至不溶物沈淀 至瓶底,上層溶液清沏為止。吸取上層的澄清液25毫升,移入已稱定重量的 有蓋稱量瓶內,然后以105110溫度烘至恒重(烘時開蓋),加蓋移至干 燥器內冷卻后稱重。 
  計算: 
             W20×S 

五、常見問題分析

1、粘度  單用低粘度的CMC會出現漿料穩定性不好等問題粘度太高 不容易分散 粘度太低 起不到支撐增稠作用高低粘度的CMC沒必要配合  主要是CMCSBR和其他材料配合好比例就成了高粘度是節省成本的原因還有就是省事兒 1000粘度 和5000 粘度不見得5000的就比1000  用在電池里就好用 粘度取決于檢測方法同一粘度CMC 檢測方不同方法能跟你檢測出N種粘度  另外還有取決于分子量 重金屬離子之類

2、進口產品的特點  德國原裝進口CMC,純度99.9%,取代度高,粘結性極好

3cmc使用前溶解需要多少量的水

水:cmc=1000:12或者水:cmc=1000:13

4CMCSBR之間是不是有一定的比例關系呢?

根據工藝而定,首先要保證膠量滿足不掉料,cmc的比例用來調漿料的粘度,沒必要非要定一個比例1:2.5,還是要根據你自己的料來調。2一般計算的時候,都是以主料作為100,其它的料按照它的比例添加,CMCSBR功能不一樣的,一個是用來調漿糊粘度的,保證漿糊的穩定性,SBR是用來加強漿料跟基材的結合強度的。(3SBR加多了,漿料會發硬,團聚很快,涂布的時候會有很大的麻煩。CMCSBR畢竟都是高分子化合物,用量多了,會影響電池的電學性能。(4不一樣的體系(鐵鋰、錳鋰、三元、鈷鋰)都會有一定程度的不同,主要還是根據各廠的設計工藝保證輥壓不掉料以及極片厚度、壓實對電性能沒有影響的前提下,各個廠家或者各種配方都會有區別,這個需要根據自己的工藝條件去進行試驗

5配料時,發現CMC粘鍋嚴重?

CMC粘鍋正常現象,加料時先加水再加CMC,慢攪10分鐘刮桶壁桶底。Cmc一般不做烘烤。

6CMC+SBR水系負極烘烤溫度能否超過115?超過后對循環、內阻有什么影響?

負極一般是不會用高達100的高溫進行coating baking,另外極容易出現局部干燥過度等現象。cycle life 應該有一定的difference

四、包裝、儲存

1、采用聚丙烯編織袋,內襯塑料袋;或采用牛皮復合袋,內襯塑料袋,每袋凈重25KG

2、儲存過程中應避免包裝破損及與水接觸,應放在干燥處。

五、MSDS(材料安全數據表)

產品名稱:

 羧甲基纖維素鈉CMC

產品化學名稱:

 羧甲基纖維素鈉

分子式: 

 [C6H7O2(OH)2COONa]n 

主要成分:

 羧甲基纖維素鈉 

物理狀態:

 粉末或顆粒狀

顏色:

 白色或淺黃色

氣味:

 無味

揮發性:

 無 

褐化溫度:

 226℃

溶解性:

 易溶于水、形成透明粘稠溶液

滅火介質:

 水或干粉滅火劑

粉塵自燃溫度:

 370℃

穩定性:

 好

緊急處理方法:

 眼睛立刻用大量的低壓流動清水洗15min。

吸入及時呼吸新鮮空氣,如果吸入較多,注意做體驗。

廢棄物料處理:

 廢棄物要遠離火源,生物可降解產品。

存儲:

 避免火源、防水、防潮

 

 

 

 

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