为了设计出针对具体应用的颗粒,我们需要对颗粒如何影响产品的功能特性进行了解。 例如,我们需要了解如何控制材料的电学、机械、流变和光学性能。 在我们的当前业务中,我们已经具备了这方面的专业知识。
机械性能
我们在了解和设计颗粒聚合物复合材料的静态和动态机械性能方面具备较强的能力。 这一点在我们的塑料母料业务或用于汽车轮胎等应用中十分重要,在这些应用中,机械性能经过平衡以提供牵引力、耐久性、高刚度、热量积聚、抗挠性、撕裂强度和稳定性的最优组合。 在我们的涂料业务中,我们利用摩擦学知识来设计耐磨涂料。 卡博特拥有一套优良的机械测试仪器,并且想要探讨出所有可能的机械应用。

光学性能
光学性能的设计能力对于各种卡博特应用来说是十分关键的。 例如,Emperor 炭黑具有十分理想的深墨玉色以及蓝色底色,因此常用于汽车涂料中,而卡博特炭黑因其高光密度而用于液晶显示器中。
我们拥有光学和图像实验室,专门研究材料的光散射以及色觉的测量。 因此,我们了解颗粒特性、薄膜中颗粒的分布以及相应的光学行为之间的联系。 我们的喷墨分散体就是一个典型的例子。 现在,我们已经设计出了一种胶体,其在可喷射性、分散稳定性、光学性能和色牢度之间达到了最佳平衡。 为了做到这一点,我们将我们在颜色方面的知识与设计分散体的能力相结合,在瓶中将其保持稳定,然后在纸张上使其正确地粘结和展开,以形成优质的图像。

光学性能对于消光剂来说也很重要。 例如,卡博特纳米胶的有效光学散射性和高透明度使其成为聚合物涂料中的一流消光剂,它可以形成消光外观,同时还可保持下层物体的颜色。 它甚至还作为一种柔滑聚焦因子被用于化妆品中,以改善皮肤上的一些小瑕疵。
我们拓展了光学散射方面的知识,开发出用于安全应用的新型签名,例如,钞票上的隐性和显性特征。 我们还开发出了新型的银纳米粒子油墨用于打印(以及电子)应用。 我们会继续寻找可以让我们操纵颗粒及含颗粒基质的光学性能的能力得以发挥的所有应用,并且热衷于探讨所有相关领域。
电学性能
我们最新的一些应用涉及到控制材料的电学性能。 例如,卡博特已研发出涂敷玻璃的银纳米粒子,可在低固化温度下以形成低电阻率网。 小粒度和玻璃涂料提供了分散性和无接触印刷的可行性。 这使得可喷射导体可使用印刷电子设备和太阳能电池。

我们还可以通过表面处理和形态来控制炭黑的渗流行为。 这让我们可以控制密封剂、涂料和胶粘剂中的电学行为。

在我们的超级金属业务中,我们销售用于电容器的钽,这又掀起了对用于超级电容器的炭黑形态和表面处理的设计热潮。
我们想要探讨对含颗粒介质的流变性能的控制与功能紧密相关的所有应用。
流变性能
卡博特的客户常常对微粒系统的流动性能很感兴趣,因为气相金属氧化物和炭黑产品常用于修改和控制这些性能。 我们的客户所使用的流体种类较多,从溶剂到低分子量和高分子量的聚合物,以及具有多种不同化学组份的弹性体。 当这些流体变成,例如胶粘剂、密封剂、层压树脂和胶衣时,在共混或加工时需要非常精确地控制流速分布。 在某些情况下,为了在施加胶粘剂、涂料或密封剂时防止流挂并提高吞吐量,从极高的粘度(似固体行为)转换至极低的粘度是有必要的。 在卡博特,我们将流变性作为一种工具来测量针对某个应用所需的具体流动性能。 例如,增稠效率、粘度改性、屈服应力、剪切稀释、恢复率和老化均可通过流变测试的方式进行测量,例如图 x 中的示例。

剪切稀释、屈服应力和粘度的水平可以通过改变颗粒的表面特性、化学组份或形态进行调节。 如下所示,与非处理型 (H5) 或疏水性较低的气相二氧化硅颗粒(TS610、TS530)相比,高度疏水的气相二氧化硅颗粒(如 TS720)可以在诸如环氧树脂的极性流体中提供足够的屈服应力和稀释量,而非处理型或疏水性较低的气相二氧化硅颗粒在较高的浓度下仅能提供相同水平的"增稠性"。


流速分布的控制水平很重要,主要是因为在加工这些材料的过程中需要非常具有针对性的流速分布,以便最大化吞吐量、强度,还有质量(如微泡析出)。
