聚碳酸酯，聚甲醛(quán)，丙(bǐng)烯酸樹脂等，因其優(yōu)異的機械性(xìng)能(néng)和(hé)透明(míng)度，廣泛應(yīng)用(yòng)於電(diàn)子(zǐ)，汽車(chē)，醫療器(qì)械及(jí)日(rì)用(yòng)品(pǐn)領(lǐng)域。在材(cái)料(liào)研發，成分分析，回收利用及質量(liáng)控製過程(chéng)中(zhōng)，常(cháng)需將聚(jù)合物樣(yàng)品粉碎至細(xì)粉末(mò)狀(zhuàng)，以(yǐ)便於紅外光譜分析(xī)，熱重(zhòng)分析，熔融(róng)指(zhǐ)數(shù)測試或再加工(gōng)應(yīng)用(yòng)。然而，硬(yìng)質聚合(hé)物具有高韌性(xìng)，高硬度，低(dī)脆性(xìng)等特(tè)點(diǎn)，傳(chuán)統(tǒng)粉碎方(fāng)式(shì)難(nán)以有效破(pò)碎，且易因(yīn)局(jú)部過熱(rè)導(dǎo)致材料軟(ruǎn)化(huà)，熔融或(huò)降(jiàng)解(jiě)。本(běn)實驗采(cǎi)用新芝(zhī)生(shēng)物高通量組織研磨(mó)器SCIENTZ-48對透(tòu)明硬質塑(sù)料(liào)塊進(jìn)行幹(gān)磨(mó)處理，旨在(zài)驗證(zhèng)其(qí)在常溫(wēn)下高(gāo)效(xiào)破(pò)碎(suì)高韌(rèn)性聚(jù)合(hé)物(wù)的能(néng)力，獲(huò)得粒(lì)度(dù)均匀，無熱損傷的細膩(nì)粉末(mò)，為材料分析及再(zài)利用(yòng)提供理(lǐ)想樣(yàng)品(pǐn)前處理(lǐ)方案。

傳(chuán)統(tǒng)研(yán)磨(mó)方法存在的(dí)痛點

　　韌(rèn)性高難破碎(suì)：硬質聚(jù)合物分子鏈(liàn)結構(gòu)緊密(mì)，衝擊(jī)韌性好，傳統(tǒng)研(yán)缽或普(pǔ)通粉碎機難(nán)以(yǐ)將其徹(chè)底(dǐ)破(pò)碎，往往(wǎng)僅(jǐn)能獲得大塊(kuài)碎(suì)片(piàn)或(huò)粗顆粒(lì)。

　　易產(chǎn)熱熔(róng)融：研(yán)磨(mó)過(guò)程(chéng)中若產(chǎn)生過多(duō)熱(rè)量，聚(jù)合(hé)物材料(liào)易(yì)軟化(huà)甚(shèn)至(zhì)熔(róng)融，導(dǎo)致樣品粘壁，結塊(kuài)，破(pò)壞(huài)粉末(mò)形態(tài)，同(tóng)時(shí)可能(néng)引(yǐn)起材料降(jiàng)解(jiě)，影響後續分析準確性。

　　粒度(dù)不均一：常(cháng)規機械粉碎易產生(shēng)大小(xiǎo)懸(xuán)殊(shū)的(dí)顆粒(lì)，粉末分布(bù)寬(kuān)，難(nán)以(yǐ)滿足(zú)光(guāng)譜(pǔ)分(fēn)析或(huò)熱(rè)測試(shì)對樣品均(jūn)一性的要(yào)求(qiú)。

　　處(chǔ)理效率低下(xià)：液氮(dàn)冷凍(dòng)脆化後研磨(mó)雖(suī)可改善效(xiào)果，但操(cāo)作(zuò)繁(fán)瑣，成本高(gāo)，且不(bù)適用於對(duì)溫度敏感的分(fēn)析項目(mù)。普(pǔ)通研磨方(fāng)法重復(fù)性(xìng)差，難以滿足批量(liáng)樣品(pǐn)前(qián)處理需(xū)求。

實驗(yàn)準備

　　實(shí)驗(yàn)樣品：透明硬(yìng)質(zhì)聚合(hé)物(wù)塊(kuài)

　　實驗目(mù)的：驗(yàn)證(zhèng)新(xīn)芝(zhī)生物高(gāo)通量(liáng)組織研(yán)磨(mó)器(qì)SCIENTZ-48在(zài)常溫(wēn)幹(gān)磨條件下，能(néng)否(fǒu)高(gāo)效破碎高(gāo)韌(rèn)性(xìng)透(tòu)明(míng)聚合(hé)物(wù)塊，避免熱熔融和降(jiàng)解，獲得粒度(dù)均(jūn)匀(yún)，無汙染(rǎn)的(dí)白(bái)色或(huò)淺色(sè)細(xì)膩(nì)粉末(mò)，滿足(zú)材料成分(fēn)分(fēn)析(xī)，熱性(xìng)能測試及(jí)回收(shōu)再加工的要求(qiú)。

　　實驗(yàn)耗材(cái)：不(bù)鏽鋼研磨(mó)罐，10mm不鏽鋼研(yán)磨(mó)珠2顆，6mm不(bù)鏽(xiù)鋼研磨珠若(ruò)幹

　　實(shí)驗設備：

高通量組織(zhī)研(yán)磨器SCIENTZ-48

實(shí)驗步驟

　　樣本準備：取適量透明(míng)聚合物塊(kuài)，置(zhì)於不鏽鋼(gāng)研磨(mó)罐(guàn)中(zhōng)。加(jiā)入(rù)10mm研磨珠2顆(kē)作為(wéi)主破(pò)碎介(jiè)質(zhì)，並根據樣品(pǐn)量補(bǔ)充6mm研磨(mó)珠若幹。樣品與(yǔ)研磨珠總體(tǐ)積不(bù)超過研磨(mó)罐容量(liáng)的三(sān)分之(zhī)一(yī)。

　　參數設(shè)置：設(shè)置研(yán)磨頻率為70Hz，單(dān)次(cì)運行時(shí)間300秒。本實驗(yàn)為幹磨，無需(xū)添(tiān)加(jiā)溶(róng)劑或(huò)液氮(dàn)。

　　進行研磨：將研(yán)磨罐(guàn)裝入適配(pèi)器(qì)，對稱配平(píng)後(hòu)鎖(suǒ)緊艙門(mén)，啟(qǐ)動研磨(mó)程序，使(shǐ)硬(yìng)質聚(jù)合物迅速脆(cuì)裂破(pò)碎(suì)。

　　結束取(qǔ)樣：研磨完(wán)成後，打(dǎ)開研磨(mó)罐(guàn)，即(jí)可獲得均匀(yún)細膩的(dí)聚合物(wù)粉末，顏(yán)色保持(chí)原色(sè)，無可見顆(kē)粒殘(cán)留。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

左：研(yán)磨前;右：研磨(mó)後

　　經(jīng)高通量(liáng)組織(zhī)研(yán)磨(mó)器SCIENTZ-48處(chǔ)理後，原本(běn)堅硬的透明(míng)聚合物塊完(wán)全轉變(biàn)為白色均(jūn)匀細膩粉末，粉(fěn)末鬆(sōng)散，無結塊(kuài)，無熔(róng)融(róng)粘連現象(xiàng)，粒徑分布(bù)集(jí)中。經(jīng)紅(hóng)外光(guāng)譜檢測，粉(fěn)末(mò)特征吸(xī)收(shōu)峰清(qīng)晰，無氧化(huà)或降解(jiě)產(chǎn)物，滿足(zú)後(hòu)續(xù)分析(xī)要求。

注意事項

　　01硬質聚合物韌(rèn)性高，建議(yì)選用(yòng)不(bù)鏽鋼研(yán)磨罐及(jí)大(dà)尺寸(cùn)研磨(mó)珠，以(yǐ)增強(qiáng)衝擊破碎效果(guǒ)。

　　02研磨(mó)過(guò)程(chéng)中材(cái)料(liào)易因(yīn)局部過(guò)熱(rè)而熔(róng)融，建(jiàn)議采用間歇研(yán)磨方(fāng)式(shì)，或降低頻(pín)率適當(dāng)延(yán)長時間(jiān)，確(què)保(bǎo)樣(yàng)品(pǐn)溫(wēn)度可控。

　　03裝(zhuāng)樣量不宜過多，保(bǎo)證研磨珠(zhū)運動空(kōng)間，避(bì)免(miǎn)堆(duī)積(jī)導致研磨(mó)不(bù)均。

　　04設備(bèi)運行(háng)前(qián)務(wù)必(bì)對稱(chēng)配(pèi)平適配器，確保運行(háng)平(píng)穩(wěn)，延(yán)長(cháng)儀器壽命。

　　05研磨後(hòu)粉末(mò)易(yì)產生靜(jìng)電，建(jiàn)議(yì)使用(yòng)防靜電容器收(shōu)集(jí)，並(bìng)密封保(bǎo)存(cún)於幹(gān)燥(zào)器(qì)中(zhōng)，避(bì)免吸潮。

　　實驗(yàn)結果表(biǎo)明，新芝(zhī)生物高通(tōng)量組織研(yán)磨器(qì)SCIENTZ-48能夠高效處理硬(yìng)質聚合物這類高韌性(xìng)材料(liào)。該方(fāng)法操作(zuò)簡便(biàn)，重復(fù)性好，避(bì)免(miǎn)了傳統(tǒng)方(fāng)法(fǎ)中的(dí)熔融，降解問題，顯著提升了(liǎo)聚合物(wù)樣品前(qián)處理的(dí)效率與質量(liáng)，適用(yòng)於高分子(zǐ)材(cái)料研發，質(zhì)量(liáng)檢(jiǎn)測，回收利(lì)用及相(xiāng)關(guān)產業(yè)中的(dí)樣品製備環節。