Ultrasound pealistamisel formuleerimine

Erinevate komponentide, nagu pigmente, täiteaineid, keemilised lisandid, crosslinkers ja rheology modifikaatorina minna katte ja värvi koostises. Ultrasound on tõhus vahend hajutamiseks ja emulgaatorid, deagglomeration ja jahvatamine selliste komponentide pindamiseks.

Ultraheli kasutatakse koostis kattesegud:

Emulgeerimine polümeeride veekihis
pritsimiseks ja trahvi jahvatamine pigmendid
suuruse vähendamine nanomaterjalid kõrge pinnakattevahendid

Katted jagunevad kahte suurde rühma: vee kaudu levivad ja lahusti vaikude ja katted. Igal tüübil on oma probleemid. Suundades, milles nõutakse VOC vähendamine ja kõrge lahusti hinnad stimuleerida kasvu vees levivate vaiguga katmise tehnoloogiaid. Kasutada ultraheli võib parandab näiteks keskkonnasõbralike süsteemidega.

Ultraheli aitab formuleerijad arhitektuuri-, tööstus-, auto-ja puit katted parandada katte omadusi, näiteks värvi tugevus, Scratch, crack ja UV-resistentsuse või elektrijuhtivus. Mõned neist katte omadused on saavutatud lisamise nano-size materjalidNt metallide oksiide (TiO₂, Räni, Ceria, ZnO, ...).

Ultraheli ei täiendavat abi defoaming (lõksu mullid) ja degaseerimine (lahustatud gaas) on väga viskoosne tooteid.

Nagu ultraheli pritsimiseks tehnoloogiat saab kasutada lab, pink-top ja tootmise tase, Mis võimaldab tootlikkust määrasid üle 10 tonni / tunnis kuidas seda rakendatakse teadus-ja arendustegevuse etappi ning tööstuslikku tootmist. Protsessi tulemusi saab ülespoole lihtsalt (lineaarsed).

Hielscher ultraheli seadmeid on väga energiatõhusate. Seadmete ümber ca. 80-90% Elektriliste sisendvõimsus mehaaniliseks tegevus vedelik. See toob kaasa oluliselt madalamad töötlemise kulud.

Allpool saate lugeda kasutada ultraheli in Emulgeerimine polümeeride veekihis, pritsimiseks ja trahvi jahvatamine pigmendidJa suuruse vähendamise nanomaterjalide.

Emulsiooni Polümerisatsiooni

Traditsiooniline kate ravimvormide kasutamise põhi-polümeer keemia. muutus veepõhine kate tehnoloogia mõjutab tooraine valik, omaduste ja koostise metoodikat.

Tavapäraste emulsioon polümerisatsiooni, näiteks vee-katted, osakesed on ehitatud keskus nende pinnale. Kinetic tegurid mõjutavad osakese homogeensuse ja morfoloogia.

Ultraheli töötlemiseks võib kasutada kahel viisil luua polümeer emulsioonid.

Top-Down: Emulgeeriv/pritsimiseks Suuremate polümeeri osakesi tekitada väiksemate osakeste suuruse vähendamine
Bottom-up: Kasutamine ultraheli enne või selle ajal osakeste polümerisatsioon

Nanoparticulate polümeeride Miniemulsions

Polümeriseeritud osakesi miniemulsions võimaldab tootmise dispergeeritud polümeeri osakesi hea kontrollida osakeste suurus. Sünteesi nanoparticulate polümeeri osakesi miniemulsions ( "nanoreactors"), mis esitati K. Landfester on meetod moodustamine polümeerkiudude nanoosakestega. Sellist lähenemist kasutab suur hulk väikseid nanocompartments (hajutamiseks etapp) on emulsioon nagu nanoreactors. Nendel, osakesed on sünteesitud on väga paralleelselt moel individuaalne, ainult tilgad. Oma raamatus (Põlvkonna kohta nanoosakeste Miniemulsions) Landfester esitleb polümerisatsiooni in nanoreactors suure täiuslikkuse eest põlvkonna väga ühesugused osakesed peaaegu ühtlase suurusega. pildi peal näitab osakeste saadud liitumispolümerisatsiooni in miniemulsions.

Väike piiskade tekitatud kohaldamine kõrge lõikumiseks (ultraheli) ja stabiliseeritud stabilisaatorid (emulgaatorid), saab kõva hilisemate polümerisatsiooni või temperatuuri vähendamise puhul madalal temperatuuril sulav materjale. Nagu ultraheli võib toota väga väikesed tilgad peaaegu ühtlase suurusega partii ja tootmisprotsessi, see võimaldab head kontrolli selle üle lõplik osakeste suurus. For polümerisatsiooni nanoosakeste hüdrofiilsed monomeerid saab emulgeerimata arvesse orgaaniline faas ja hüdrofoobne monomeerid vees.

Kui vähendada osakeste suurust, kogu osakeste pindala suureneb samal ajal. Pilt vasakule näitab korrelatsiooni osakeste suurus ja pindala puhul sfäärilised osakesed (Click for larger view!). Seetõttu pindaktiivse aine kogus on vaja stabiliseerida emulsioon suureneb peaaegu lineaarselt kogu osakeste pindala. Tüüp ja pindaktiivse aine kogus mõjutab piisake suurus. Tilgad 30 kuni 200nm saab kasutada anioonsete või katioonsed pindaktiivsed ained.

Pigmentides Coatings

Orgaanilised ja anorgaanilised pigmendid, on oluline osa katte koostises. Selleks, et maksimeerida pigmendi täitmiseks hea kontrollida osakeste suurust on vaja. Kui lisate pigmendi pulbrit veetransport, lahustitel või epoksü süsteemid, üksikute pigmendi osakesed kipuvad vorm suur klompide. Suure lõikumiseks mehhanisme, näiteks rootori staatori mikserid või segistiga rant Mills kokkuleppeliselt kasutatakse murda nagu klompide ja rõhuma üksikute pigmendi osakesi. Ultraheli on väga tõhus alternatiiv Selle sammu tootmisega katted.

(Click for larger view!) Mõju ultrahelitöötlus suurusest pärli läige pigmendi

Pilt paremale (Click for larger view!) Show mõju ultrahelitöötlus suurusest pärli läige pigmenti. Ultraheli grinds üksikute pigmendi osakesed, mille kiire inter-osakeste kokkupõrkel. Silmapaistev eelis

Ultraheli töötlemise üle suure kiirusega mikserid, meedia Mills on rohkem kooskõlas töötlemise kõigi tahkeid osakesi. See vähendab probleemi "saba". Nagu võib näha pildil, levitamise kõverad on peaaegu nihutatakse vasakule. Üldiselt ultraheli ei toota väga kitsas osakeste jaotus suuruse järgi (pigment jahvatatud kõverad). See parandab üldist kvaliteeti pigmendi dispersiooni, kui suuremad osakesed tavaliselt häirida töötlemise võimalused, läike, vastupidavuse ja optilised välimus.

Kuna osakeste jahvatamine ja jahvatamine põhineb muu-osakeste kokkupõrke tulemusena ultraheli kavitatsioon, Ultraheli reaktorid saavad hakkama üsna kõrge tahkete kontsentratsioon (nt ülem kogustes) ja veel häid suuruse vähendamise mõjusid. Tabelis pilte märg-jahvatamine TiO₂ (Click on pilti suuremalt!).

enne
ultrahelitöötlus

pärast
ultrahelitöötlus

TiO₂ alates ball mill

pihustuskuivatatud TiO₂

Pilt paremale (Click for larger view!) Näitab osakeste jaotus suuruse järgi graafikud deagglomeration Degussa anataasi titaandioksiid poolt ultraheli. Kitsas kuju kõver pärast ultrahelitöötlus on iseloomulik ultraheli töötlemiseks.

Nanosize Materjalid High Performance Coatings

Nanotehnoloogia on kujunemisjärgus tehnoloogiat tegemisel on kasulik paljude tööstusharude. Nanomaterjalide ja nanokomopsiitmaterjalid mida kasutatakse katte ravimvormid, nt suurendada hõõrdumist ja kriimustuste vastupanu või UV-stabiilsus. Suurim väljakutse taotluse katted ei säilitamine läbipaistvuse, selguse ja läige. Seetõttu nanoosakesed on väga väike, et vältida häireid nähtava spektriga valguse. Mitmete rakenduste jaoks, on see oluliselt väiksem kui 100nm.

Märg lihvimine kõrgtehnoloogiliste komponentide nanomeeter valik saab otsustavaks sammuks koostis nanotehnilised katted. Kõik osakesed, mis häirivad nähtava valguse, tekitada haze ja kahju läbipaistvust. Seetõttu on väga kitsas suurus distributsioonid on vaja. Ultraheli on väga tõhus vahend trahv jahvatamine kuivainete. Ultraheli kavitatsioon vedelikes põhjuste kiire inter-osakeste kokkupõrkeid. Erinevalt tavapärastest rant veskid ja pebble veskid, osakesed ise comminuting üksteist, muutes jahvatamine meedia tarbetu.

Ettevõtted, nagu Panadur (Saksamaa) kasutada Hielscher ultraheli seadmete jagamine ja deagglomeration nanomaterjalide in-hallituse katted. Loe siit rohkem infot.

For ultrahelitöötlus tuleohtlike vedelike või lahustite ohtlike keskkondade FM ja ATEX sertifitseeritud deivces, nagu UIP1000-Exd on kättesaadavad.

Kirjandus

Behrend, O., Schubert, H. (2000): Mõju pideva faasi viskoossust kohta Emulgeerimine ultraheliga, et: ULTRASONICS Sonochemistry 7 (2000) 77-85.

Behrend, O., Schubert, H. (2001): Mõju hüdrostaatiline rõhk ja gaasi sisu pidev ultraheli Emulgeerimine, in: ULTRASONICS Sonochemistry 8 (2001) 271-276.

Landfester, K. (2001): Põlvkonna nanoosakeste Miniemulsions; in: Advanced Materials 2001, 13, 10, May17th. Wiley-VCH.

Hielscher, T. (2005): Ultraheli tootmine Nano-Size dispersioonid ja emulsioonid, In: Proceedings of Euroopa Nanosüsteemide konverents ENS'05.