Gücləndirilmiş Kauçukun Ultrasonik Hazırlanması
- Gücləndirilmiş kauçuklar daha yüksək dartılma gücü, uzanma, aşınma müqaviməti və daha yaxşı yaşlanma dayanıqlığı göstərir.
- Karbon qara (məsələn, CNTs, MWNTs), qrafen və ya silisium kimi doldurucular istənilən material xüsusiyyətlərini təmin etmək üçün matrisdə homojen şəkildə dağılmalıdır.
- Güclü ultrasəs yüksək gücləndirici xüsusiyyətlərə malik monodispers nanohissəciklərin üstün paylanma keyfiyyətini verir.
Ultrasonik dispersiya
Ultrasonika, monodispers nanohissəciklər və nanoborular kimi nano materialların yayılması üçün geniş istifadə olunur, çünki ultrasəs hissəciklərin və boruların ayrılmasını və funksionallığını xeyli artırır.
Ultrasonik dispersiya avadanlığı yaradır kavitasiya və nanohissəcikləri və nanoboruları pozmaq, deaglomerasiya etmək, dolaşıqdan çıxarmaq və dağıtmaq üçün yüksək kəsmə qüvvələri. Sonikasiya intensivliyi dəqiq tənzimlənə və idarə edilə bilər ki, ultrasəs emal parametrləri nano materialın konsentrasiyası, yığılması və hizalanması / qarışması nəzərə alınmaqla mükəmməl uyğunlaşdırılsın. Beləliklə, nano materiallar xüsusi material tələblərinə uyğun olaraq optimal şəkildə emal edilə bilər. Fərdi olaraq tənzimlənən ultrasəs proses parametrləri sayəsində optimal dispersiya şəraiti nano əlavələrin və doldurucuların üstün gücləndirici xüsusiyyətləri olan yüksək keyfiyyətli son rezin nanokompozit ilə nəticələnir.
Ultrasonikanın üstün dispersiya keyfiyyətinə və bununla da əldə edilən vahid dispersiyaya görə, əla material xüsusiyyətləri əldə etmək üçün çox aşağı doldurucu yükləmə kifayətdir.
Ultrasonik Karbon Qara Güclü Kauçuk
Karbon qara kauçuk materialına aşınma müqaviməti və dartılma müqaviməti vermək üçün rezinlərdə, xüsusən şinlər üçün ən vacib dolduruculardan biridir. Karbon qara hissəcikləri homojen şəkildə dağılması çətin olan aqreqatlar əmələ gətirməyə çox meyllidirlər. Karbon qara adətən boyalar, emallar, çap mürəkkəbləri, neylon və plastik boyalar, lateks qarışıqları, mum qarışıqları, foto örtüklər və daha çox istifadə olunur.
Ultrasonik dispersiya hissəciklərin çox yüksək monodispersliyi ilə deaglomerasiya etməyə və vahid şəkildə qarışdırmağa imkan verir.
Gücləndirilmiş kompozitlər üçün ultrasəs dispersiyası haqqında daha çox öyrənmək üçün buraya klikləyin!
Ultrasonik olaraq CNT- / MWCNT ilə Gücləndirilmiş Kauçuk
Ultrasonik homojenizatorlar, prosesə və material tələblərinə uyğun olaraq dəqiq idarə oluna və tənzimlənə bilən güclü dispersiya sistemləridir. Ultrasəs proses parametrlərinə dəqiq nəzarət MWNTs və ya SWNTs kimi nanoboruların dağıdılması üçün xüsusilə vacibdir, çünki nanoborular zədələnmədən (məsələn, kəsilmə) tək borulara ayrılmalıdır. Zədələnməmiş nanoborular yüksək aspekt nisbəti (132.000.000:1-ə qədər) təklif edir ki, onlar kompozit şəklində hazırlandıqda müstəsna güc və sərtlik verirlər. Güclü, dəqiq tənzimlənmiş sonikasiya Van der Waals qüvvələrinin öhdəsindən gəlir və nanoboruları dağıtır və detangles edir, nəticədə müstəsna dartılma gücü və elastik modulu olan yüksək performanslı rezin material əldə edilir.
Bundan başqa, ultrasəs funksiyası manifold tətbiqlərində istifadə oluna bilən arzu olunan xüsusiyyətlərə nail olmaq üçün karbon nanoborucuqlarını dəyişdirmək üçün istifadə olunur.
Ultrasonik Nano-Silisiumla Gücləndirilmiş Kauçuk
Ultrasonik disperserlər silisium oksidinin (SiO2) rezin polimer məhlullarında nanohissəciklər. Silisium (SiO2) nanohissəciklər polimerləşdirilmiş stirol-butadien və digər rezinlərdə mono-dispers hissəciklər kimi homojen şəkildə paylanmalıdır. Mono-dispers nano-SiO2 möhkəmlik, möhkəmlik, uzanma, əyilmə və qocalma əleyhinə performansı əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıran gücləndirici maddələr kimi çıxış edir. Nano hissəciklər üçün tətbiq edilir: hissəcik ölçüsü nə qədər kiçik olsa, hissəciklərin xüsusi səth sahəsi də bir o qədər böyükdür. Daha yüksək səth sahəsi/həcmi (S/V) nisbəti ilə daha yaxşı struktur və möhkəmləndirici təsirlər əldə edilir ki, bu da rezin məmulatların dartılma gücünü və sərtliyini artırır.
Silisium nanohissəciklərinin ultrasəs dispersiyası proses parametrlərini dəqiq idarə etməyə imkan verir ki, sferik morfologiya, dəqiq tənzimlənmiş hissəcik ölçüsü və çox dar ölçülü paylama əldə edilsin.
Ultrasonik səpələnmiş silisium, bununla da gücləndirilmiş rezin ən yüksək material performansı ilə nəticələnir.
SiO-nun ultrasəs dispersiyası haqqında daha çox öyrənmək üçün buraya klikləyin2!
Möhkəmləndirici əlavələrin ultrasəs dispersiyası
Sonication rezin kompozitlərin modulunu, dartılma gücünü və yorğunluq xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün bir çox digər nanohissələnmiş materialları dağıtdığı sübut edilmişdir. Doldurucuların və gücləndirici əlavələrin hissəcik ölçüsü, forması, səth sahəsi və səthi fəaliyyəti onların performansı üçün çox vacib olduğundan, güclü və etibarlı ultrasəs dispersatorları mikro və nano ölçülü hissəcikləri rezin məhsullara hazırlamaq üçün ən çox istifadə edilən üsullardan biridir.
Rezin matrislərdə vahid paylanmış və ya monodispers hissəciklər kimi sonikasiya ilə daxil edilən tipik əlavələr və doldurucular kalsium karbonat, kaolin gili, buxarlanmış silisium, çökdürülmüş silisium, qrafit oksidi, qrafen, slyuda, talkatlanmış silika, barsit, barsit, silisium və diatomit.
Zaman olein turşusu-funksional TiO2 nanohissəciklər ultrasəslə stirol-butadien kauçukunda, hətta çox az miqdarda oleik-SiO-da dağılır.2 əhəmiyyətli dərəcədə təkmilləşdirilmiş modul, dartılma gücü və yorğunluq xüsusiyyətləri ilə nəticələnir və foto və termo deqradasiyaya qarşı qoruyucu vasitə kimi fəaliyyət göstərir.
- Alüminium oksidi trihidrat (Al2O3) istilik keçiriciliyini yaxşılaşdırmaq, izləmə və eroziyaya davamlılıq üçün alov gecikdirici kimi əlavə edilir.
- Sink oksidi (ZnO) doldurucuları istilik keçiriciliyi ilə yanaşı nisbi keçiriciliyi də artırır.
- Titan dioksid (TiO2) istilik və elektrik keçiriciliyini yaxşılaşdırır.
- Kalsium karbonat (CaCO3) mexaniki, reoloji və alov gecikdirici xüsusiyyətlərinə görə əlavə kimi istifadə olunur.
- Barium titanat (BaTiO3) istilik dayanıqlığını artırır.
- qrafen və qrafen oksidi (GO) üstün mexaniki, elektrik, istilik və optik material xüsusiyyətləri verir.
- Karbon nanoborular (CNTs) dartılma gücü, elektrik və istilik keçiriciliyi kimi mexaniki xüsusiyyətləri əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır.
- Çoxdivarlı karbon nanoborular (MWNTs) Young-ın modulunu və məhsuldarlığını yaxşılaşdırır. Məsələn, MWNT-lərin 1 wt.%-nin epoksiyə çevrilməsi, saf matrislə müqayisədə müvafiq olaraq 100% və 200% Young modulunun və məhsuldarlığın artması ilə nəticələnir.
- Tək Divarlı Karbon Nanoborular (SWNTs) mexaniki xassələri və istilik keçiriciliyini yaxşılaşdırır.
- Karbon nanoliflər (CNF) güc, istilik müqaviməti və davamlılıq əlavə edir.
- Nikel, dəmir, mis, sink, alüminium kimi metal nanohissəciklər və Gümüş elektrik və istilik keçiriciliyini yaxşılaşdırmaq üçün əlavə edilir.
- kimi üzvi nanomateriallar montmorillonit mexaniki və alov gecikdirici xüsusiyyətləri yaxşılaşdırmaq.
Ultrasonik Dispersiya Sistemləri
Hielscher Ultrasonics ultrasəs avadanlıqlarının geniş çeşidini təklif edir – Texniki-iqtisadi sınaq üçün daha kiçik dəzgah üstü sistemlərdən ağır işlərə qədər sənaye ultrasəs qurğuları ilə qədər Vahid başına 16 kVt. Güc, etibarlılıq, dəqiq idarəolunma, eləcə də onların möhkəmliyi Hielscher-in ultrasəs dispersiya sistemlərini ən yaxşı hala gətirir. “iş atı” mikron və nanohissəcikli formulaların istehsal xəttində. Bizim ultrasəs aparatlarımız sulu və həlledici əsaslı dispersiyaları emal etməyə qadirdir yüksək özlülüklər (10.000 cp-ə qədər) asanlıqla. Müxtəlif sonotrodlar (ultrasəs buynuzları), gücləndiricilər (intensifikator/azaldıcı), axın hüceyrə həndəsələri və digər aksessuarlar ultrasəs dispersatorunun məhsula və onun proses tələblərinə optimal uyğunlaşmasına imkan verir.
Hielscher Ultrasonics’ sənaye ultrasəs prosessorları çox çatdıra bilər yüksək amplitüdlər. 200µm-ə qədər olan amplitüdlər dərhal 24/7 əməliyyatda davamlı olaraq işlədilə bilər. Daha yüksək amplitüdlər üçün xüsusi ultrasəs sonotrodları mövcuddur. Hielscher-in ultrasəs avadanlığının möhkəmliyi imkan verir 24/7 əməliyyat ağır iş və tələbkar mühitlərdə. Hielscher-in ultrasəs disperserləri geniş miqyaslı kommersiya istehsalı üçün bütün dünyada quraşdırılır.
Partiya Həcmi | Axın | Tövsiyə olunan Cihazlar |
---|---|---|
10 ilə 2000 ml | 20 - 400 ml/dəq | UP200Ht, UP400St |
0.1 - 20L | 0.2 ilə 4L/dəq | UIP2000hdT |
10-100 l | 2 ilə 10 L / dəq | UIP4000 |
na | 10-100 l/dəq | UIP16000 |
na | daha böyük | klaster UIP16000 |
Ədəbiyyat / İstinadlar
- Bitenieks, Juris; Meria, Remo Merijs; Zicans, Janis; Maksimovs, Roberts; Vasilec, Cornelia; Musteata, Valentina Elena (2012): Styrene–acrylate/carbon nanotube nanocomposites: mechanical, thermal, and electrical properties. Proceedings of the Estonian Academy of Sciences, 2012, 61, 3, 172–177.
- Kaboorani, Alireza; Riedl, Bernard; Blanchet, Pierre (2013): Ultrasonication Technique: A Method for Dispersing Nanoclay in Wood Adhesives. Journal of Nanomaterials 2013.
- Momen, G.; Farzaneh, M. (2011): Survey of Micro/Nano Filler Use to improve Silicone Rubber For Outdoor Insulators. Review of Advanced Materials Science 27, 2011. 1-3.
- Sharma, S.D.; Singh, S. (2013): Synthesis and Characterization of Highly Effective Nano Sulfated Zirconia over Silica: Core-Shell Catalyst by Ultrasonic Irradiation. American Journal of Chemistry 2013, 3(4): 96-104.
Bilməyə Dəyər Faktlar
sintetik kauçuk
Sintetik kauçuk hər hansı bir süni elastomerdir. Sintetik kauçuklar əsasən neft əlavə məhsullarından sintez edilən polimerlərdir və digər polimerlər kimi müxtəlif neft əsaslı monomerlərdən hazırlanır. Ən çox yayılmış sintetik kauçuk stirol və 1,3-butadienin kopolimerləşməsindən əldə edilən stirol-butadien kauçukdur (SBR). Digər sintetik kauçuklar izoprendən (2-metil-1,3-butadien), xloroprendən (2-xloro-1,3-butadien) və izobutilendən (metilpropen) çapraz birləşmə üçün az miqdarda izoprenlə hazırlanır. Bu və digər monomerlər müxtəlif nisbətlərdə qarışdırıla və müxtəlif fiziki, mexaniki və kimyəvi xassələrə malik məhsullar əldə etmək üçün kopolimerləşdirilə bilər. Monomerlər təmiz istehsal oluna bilər və çirklərin və ya əlavələrin əlavə edilməsi optimal xassələri vermək üçün dizaynla idarə oluna bilər. Təmiz monomerlərin polimerləşməsi cis və trans cüt bağlarının istənilən nisbətini vermək üçün daha yaxşı idarə oluna bilər.
Sintetik kauçuk, təbii kauçuk kimi, avtomobil sənayesində şinlər, qapı və pəncərə profilləri, şlanqlar, kəmərlər, paspaslar və döşəmələr üçün geniş istifadə olunur.
təbii kauçuk
Təbii kauçuk Hindistan kauçuku və ya kauçuk kimi də tanınır. Təbii kauçuk elastomer kimi təsnif edilir və əsasən poli-sis-izopren və su üzvi birləşməsinin polimerlərindən ibarətdir. Tərkibində zülal, kir və s. kimi çirklərin izləri var. Rezin ağacından lateks kimi alınan təbii kauçuk. Hevea Brasiliensis, əla mexaniki xassələri göstərir. Bununla belə, sintetik kauçuklarla müqayisədə təbii kauçuk, xüsusilə termal dayanıqlığı və neft məhsulları ilə uyğunluğu baxımından daha aşağı material performansına malikdir. Təbii kauçuk tək və ya digər materiallarla birlikdə geniş tətbiq sahəsinə malikdir. Əsasən, böyük uzanma nisbəti, yüksək elastiklik və son dərəcə yüksək su keçirmə qabiliyyətinə görə istifadə olunur. Rezin ərimə nöqtəsi təxminən 180°C-dir (356°F).
Aşağıdakı cədvəldə müxtəlif növ rezinlər haqqında ümumi məlumat verilmişdir:
ISO | Texniki Adı | Ümumi ad |
---|---|---|
ACM | Poliakrilat kauçuk | |
AEM | Etilen-akrilat kauçuk | |
Au | Polyester Uretan | |
BIIR | Bromo izobutilen izopren | Bromobutil |
BR | Polibutadien | Buna CB |
CIIR | Xloroizobutilen izopren | Xlorobutil, Butil |
CR | Polikloropren | Xloropren, neopren |
CSM | Xlorosulfonatlı polietilen | Hipalon |
ECO | Epiklorohidrin | ECO, Epichlorohydrin, Epichlore, Epichloridrin, Herclor, Hydrin |
EP | Etilen propilen | |
EPDM | Etilen propilen dien monomeri | EPDM, Nordel |
Aİ | Poliefir Uretan | |
FFKM | Perfluorokarbon kauçuk | Kalrez, Chemraz |
FKM | Flüorlaşdırılmış karbohidrogen | Viton, Fluorel |
FMQ | Flüorosilikon | FMQ, Silikon Kauçuk |
FPM | Flüorokarbon kauçuk | |
HNBR | Hidrogenləşdirilmiş Nitril Butadien | HNBR |
IR | Poliizopren | (Sintetik) Təbii Kauçuk |
IIR | İzobutilen izopren butil | butil |
NBR | Akrilonitril Bütadien | NBR, Nitril, Perbunan, Buna-N |
İB | poliuretan | PU, Poliuretan |
SBR | Stirol Butadien | SBR, Buna-S, GRS, Buna VSL, Buna SE |
SEBS | Stirol Etilen Butilen Stirol Kopolimeri | SEBS kauçuk |
Si | Polisiloksan | silikon kauçuk |
VMQ | Vinil Metil Silikon | silikon kauçuk |
XNBR | Akrilonitril Butadien Karboksi Monomer | XNBR, Karboksilləşdirilmiş Nitril |
XSBR | Stirol Butadien Karboksi Monomer | |
YBPO | Termoplastik Poliefir-ester | |
YSBR | Stirol Butadien Blok Kopolimeri | |
YXSBR | Stirol Butadien Karboksi Blok Kopolimeri |
SBR
Stirol-butadien və ya stirol-butadien rezin (SBR) stirol və butadiendən əldə edilən sintetik kauçukları təsvir edir. Gücləndirilmiş stirol-butadien yüksək aşınma müqaviməti və yaxşı yaşlanma əleyhinə xüsusiyyətləri ilə xarakterizə olunur. Stirol və butadien arasındakı nisbət polimerin xüsusiyyətlərini müəyyənləşdirir: yüksək stirol tərkibinə görə rezinlər daha sərt və daha az rezin olur.
Gücləndirilməmiş SBR-nin məhdudiyyətləri onun armatursuz aşağı gücü, aşağı elastiklik, aşağı yırtılma gücü (xüsusilə yüksək temperaturda) və zəif yapışma ilə əlaqədardır. Buna görə də, SBR xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün gücləndirici maddələr və doldurucular tələb olunur. Məsələn, karbon qara doldurucular möhkəmlik və aşınma müqaviməti üçün istifadə olunur.
stirol
Stirol (C8H8) etenilbenzol, vinilbenzol, fenileten, feniletilen, sinnamen, stirol, diarex HF 77, stirolen və stiropol kimi müxtəlif terminlərlə tanınır. Kimyəvi formul C olan üzvi birləşmədir6H5CH=CH2. Stirol polistirolun və bir neçə kopolimerin xəbərçisidir.
Bu benzol törəməsidir və asanlıqla buxarlanan rəngsiz yağlı maye kimi görünür. Stirol şirin bir qoxuya malikdir, yüksək konsentrasiyalarda daha az xoşagəlməz bir qoxuya çevrilir.
Bir vinil qrupunun iştirakı ilə stirol bir polimer əmələ gətirir. Stirol əsaslı polimerlər polistirol, ABS, stirol-butadien (SBR) rezin, stirol-butadien lateks, SIS (stirol-izopren-stirol), S-EB-S (stirol-etilen/butilen- kimi məhsullar əldə etmək üçün kommersiya olaraq istehsal olunur. stirol), stirol-divinilbenzol (S-DVB), stirol-akrilonitril qatranı (SAN) və qatranlarda və termoset birləşmələrində istifadə olunan doymamış poliesterlər. Bu materiallar rezin, plastik, izolyasiya, fiberglas, borular, avtomobil və qayıq hissələri, qida qabları və xalça altlığı istehsalı üçün vacib komponentlərdir.
Rezin Tətbiqlər
Rezin möhkəmlik, uzunömürlülük, suya davamlılıq və istiliyə davamlılıq kimi bir çox maddi xüsusiyyətlərə malikdir. Bu xüsusiyyətlər kauçuku çox yönlü edir ki, bir çox sənaye sahələrində istifadə olunur. Kauçukun əsas istifadəsi avtomobil sənayesində, əsasən şin istehsalıdır. Sürüşməyən, yumşaqlığı, davamlılığı və elastikliyi kimi əlavə xüsusiyyətlər rezin ayaqqabıların, döşəmələrin, tibbi və səhiyyə ləvazimatlarının, məişət məmulatlarının, oyuncaqların, idman məmulatlarının və bir çox digər rezin məmulatlarının istehsalı üçün istifadə edilən çox istifadə edilən kompozitə çevrilir.
Nano qatqılar və doldurucular
Rezinlərdəki nanoölçülü doldurucular və əlavələr dartılma müqavimətini, aşınma müqavimətini, qopma müqavimətini, histerezi yaxşılaşdırmaq və rezin foto və istilik deqradasiyasına qarşı qorumaq üçün gücləndirici və qoruyucu vasitələr kimi çıxış edir.
silisium
Silisium (SiO2, silisium dioksid) amorf silisium dioksid, məsələn, buxarlanmış silisium, silisium dumanı, çökdürülmüş silisium kimi bir çox formalarda dinamik mexaniki xüsusiyyətlərə, termal yaşlanma müqavimətinə və morfologiyaya aid material xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün istifadə olunur. Silisiumla doldurulmuş birləşmələr artan doldurucu tərkibinə uyğun olaraq artan özlülük və çarpaz əlaqə sıxlığı göstərir. Sərtlik, modul, dartılma gücü və aşınma xüsusiyyətləri silisium doldurucu miqdarının artırılması ilə tədricən yaxşılaşdırıldı.
karbon qara
Karbon qara səthinə yapışmış kimyəvi sorblaşdırılmış oksigen kompleksləri (məsələn, karboksilik, kinonik, laktonik, fenolik qruplar və başqaları) olan parakristal karbonun bir formasıdır. Bu səth oksigen qrupları adətən termin altında qruplaşdırılır “uçucu komplekslər”. Bu uçucu tərkibə görə, karbon qara qeyri-keçirici materialdır. Karbon-oksigen kompleksləri ilə funksionallaşdırılmış karbon qara hissəcikləri daha asan dağılır.
Karbon qarasının yüksək səth sahəsinin həcminə nisbəti onu ümumi gücləndirici doldurucuya çevirir. Dartma gücü və aşınma müqavimətinin vacib olduğu demək olar ki, bütün rezin məhsullar karbon qara istifadə edir. Çökmüş və ya buxarlanmış silisium, rezin möhkəmləndirilməsi tələb olunduqda, lakin qara rəngdən qaçınmaq lazım olduqda, karbon qarasının əvəzi kimi istifadə olunur. Bununla belə, silisium əsaslı doldurucular avtomobil şinlərində də bazar payı qazanır, çünki silisium doldurucuların istifadəsi karbon qarası ilə doldurulmuş şinlərlə müqayisədə daha az yuvarlanma itkisi ilə nəticələnir.
Aşağıdakı cədvəl təkərlərdə istifadə edilən karbon qarası növləri haqqında ümumi məlumat verir
ad | İxtisar. | astm | Hissəcik ölçüsü nm | Dartma gücü MPa | Nisbi laboratoriya aşınması | Yol geyiminin nisbi aşınması |
---|---|---|---|---|---|---|
Super Aşınma Ocağı | SAF | N110 | 20-25 | 25.2 | 1.35 | 1.25 |
Orta SAF | İSAF | N220 | 24–33 | 23.1 | 1.25 | 1.15 |
Yüksək aşınma sobası | HAF | N330 | 28–36 | 22.4 | 1.00 | 1.00 |
Asan emal kanalı | EPC | N300 | 30-35 | 21.7 | 0.80 | 0.90 |
Sürətli Ekstrüzyon Sobası | FEF | N550 | 39–55 | 18.2 | 0.64 | 0.72 |
Yüksək modullu soba | HMF | N660 | 49–73 | 16.1 | 0.56 | 0.66 |
Yarımmöhkəmləndirici soba | SRF | N770 | 70–96 | 14.7 | 0.48 | 0.60 |
Gözəl Termal | FT | N880 | 180-200 | 12.6 | 0.22 | – |
Orta Termal | MT | N990 | 250-350 | 9.8 | 0.18 | – |
Qrafen oksidi
SBR-də səpələnmiş qrafen oksidi şin istehsalı üçün vacib material xüsusiyyətləri olan yüksək dartılma və yırtılma müqaviməti, həmçinin əla aşınma müqaviməti və aşağı yuvarlanma müqaviməti ilə nəticələnir. Qrafen oksidi-silisiumla gücləndirilmiş SBR ətraf mühitə uyğun təkər istehsalı, eləcə də yüksək performanslı rezin kompozitlərin istehsalı üçün rəqabətədavamlı alternativ təklif edir. Qrafen və qrafen oksidi sonication altında uğurla, etibarlı və asanlıqla aşındırıla bilər. Qrafenin ultrasəs istehsalı haqqında daha çox öyrənmək üçün buraya klikləyin!