Visoko punjene smole proizvedene snažnim ultrazvukom
Ultrazvučna disperzija omogućava efikasno i homogeno ugrađivanje nanopunila u smole. Ultrazvučni disperzeri mogu lako obraditi visoke koncentracije čvrstih čestica kako bi se proizvele visoko punjene smole s ujednačenom raspodjelom čestica. Ultrazvučna obrada (sonikacija) kompatibilna je sa svim vrstama konvencionalnih smola, polimera i punila.
Punjene smole i polimeri
Punjene smole i polimeri naširoko se koriste u industrijskoj proizvodnji visokoučinkovitih premaza, boja i plastičnih materijala, kao i u znanosti o materijalima. Poznate kao kompoundi, ove smjese sastoje se od smola ili polimera, aditiva i punila. Aditivi su komponente poput stabilizatora i punila, koje kompozitu daju posebne karakteristike. Na primjer, punila u obliku nanočestica mogu ojačati kompozit tako što smoli daju vlačnu čvrstoću, otpornost na ogrebotine, otpornost na UV zračenje, termičku postojanost ili duktilnost. Stabilizatori se koriste za očuvanje sastava formulacije smole tokom vremena i u različitim uvjetima. Visoko punjena smola svoja posebna svojstva materijala duguje specifičnim vrstama upotrijebljenih punila i aditiva. Posebno su čestice nanometarskih veličina poznate po svojim jedinstvenim karakteristikama i odličnom sposobnošću ojačavanja. Funkcionalna punila ključan su sastojak visokoučinkovitih materijala. Da bi se takva punila kao visokofunkcionalne čestice uključila u smole i polimerne kompozite, neophodno ih je u kompozit umiješati kao pojedinačno dispergirane čestice. Ultrazvučna disperzija primjenjuje kavitacijske visoke smične sile, koje deaglomeriraju i melju čestice na nanoskali u smoli i polimerima. Ultrazvučni disperzeri lako obrađuju visokoviskozne materijale i visoke udjele čvrstih čestica. Zbog toga ultrazvučni disperzeri proizvode visoko punjene smole vrhunskog kvaliteta.
Ultrazvučni disperzeri mogu lako obraditi visoke udjele čvrstih čestica i visoke viskoznosti, pa su stoga idealni za proizvodnju visoko punjenih smola i kompozita. Na slici je prikazan ultrazvučni inline disperzer UIP16000hdT.
- Efikasna disperzija
- Smanjenje na nanoveličinu
- Brza obrada
- Šaržni režim ili protočni režim
- Linearna skalabilnost
- Visoko ponovljivi rezultati
- Jednostavan i siguran rad
- Rad 24/7/365
Ultrazvučno proizvedene punjene smole i kompoziti nude vrhunska svojstva materijala zahvaljujući ravnomjerno nanodispergiranim punilima. Kombinovanjem smole s funkcionalnim punilima uz visokoučinkovitu ultrazvučnu disperziju, dobiveni kompozit pokazuje odličnu čvrstoću materijala i performanse, poput ojačanja vlaknima, električne i toplinske provodljivosti, optičkih svojstava i duktilnosti.
Ultrazvučni disperzeri mogu se koristiti za proizvodnju master batcheva visoko punjenih smola, polimera i drugih kompozita, koji se ističu visokim performansama.
Ultrazvučna proizvodnja visoko punjenih smola
Ultrazvučni disperzeri poznati su po svojoj izvanrednoj sposobnosti obrade visokofunkcionalnih nanočestica. Visokoučinkoviti ultrazvučni uređaji kompanije Hielscher Ultrasonics pouzdano isporučuju visoke amplitude, koje su neophodne za ravnomjernu disperziju i deaglomeraciju nanomaterijala u suspenziji. Visoka abrazivnost i visoka koncentracija čvrstih čestica nisu problem. S našim ultrazvučnim protočnim reaktorima čak se i visokoviskozni materijali nalik pasti obrađuju s najvišom efikasnošću i pouzdanošću. Stoga su ultrazvučni disperzeri idealni za proizvodnju visoko punjenih smola i kompozita.
Ultrazvučni disperzeri mogu obraditi bilo koju vrstu smole i polimera, kao što su epoksidne smole, poliesterske smole, vinil-esteri, polimeri i biopolimeri, boje i premazi.
Može se dodati bilo koja vrsta aditiva i funkcionalnih punila kako bi se kompozit proizveo u skladu s vašom recepturom formulacije. Često korištena punila i aditivi za punjene smole uključuju visokoučinkovite nanočestice poput CNT-a, TiO2, SiO2, BaSO4, grafena, grafen-oksida, nanopločica Al2O3 (corundrum), obojenih pigmenata itd.
Ova punila i aditivi ugrađuju se u smole kako bi im dali vrhunske karakteristike materijala, poput otpornosti na ogrebotine, vlačne čvrstoće, otpornosti na UV zračenje, sjaja, duktilnosti, optičkih svojstava itd. Uz ultrazvučnu disperziju pouzdano i ponovljivo se postižu izuzetne performanse kompozita.
Ultrazvučno mokro mljevenje i disperzija vrlo je efikasna metoda za smanjenje veličine čestica, npr. kod TiO2
Tehnički crtež uređaja UIP4000hdt, snažnog industrijskog miksera visokog smicanja od 4000 watts za inline proizvodnju visoko punjenih smola i nanokompozita.
Ultrazvučna proizvodnja visoko punjenih smola po narudžbi
Hielscher Ultrasonics nudi uslugu proizvodnje po narudžbi (toll manufacturing ili ugovorna proizvodnja) visoko punjenih smola. Koristimo naše industrijske ultrazvučne disperzere velike snage za proizvodnju visokoučinkovitih punjenih smola prilagođenih potrebama naših ugovornih partnera.
Osim toga, nudimo veće količine standardnih punjenih epoksidnih smola, u kojima su CNT-i, TiO2, SiO2 ili grafen u različitim koncentracijama ravnomjerno ugrađeni putem ultrazvučne disperzije. Zatražite od nas više informacija o našim visoko punjenim smolama i uslugama proizvodnje po narudžbi!
Ultrazvučni disperzeri velike snage za proizvodnju punjenih smola
Hielscher Ultrasonics projektuje, proizvodi i distribuira visokoučinkovite ultrazvučne disperzere za zahtjevne primjene poput proizvodnje visoko punjenih smola i kompozita. Ultrazvučni uređaji Hielscher koriste se širom svijeta za disperziju nanomaterijala u smole, polimere, boje i druge visokoučinkovite materijale.
Industrijski ultrazvučni procesori kompanije Hielscher Ultrasonics mogu kontinuirano isporučivati vrlo visoke amplitude. Amplitude do 200µm mogu se lako održavati u radu 24/7. Mogućnost rada ultrazvučnog disperzera na visokim amplitudama i precizno podešavanje amplitude neophodni su za prilagođavanje uvjeta ultrazvučnog procesa formulaciji punjenih smola i kompozita.
Još jedan važan procesni parametar je pritisak. Pri povišenim pritiscima pojačava se intenzitet ultrazvučne kavitacije i njenih smičnih sila. Ultrazvučni reaktori kompanije Hielscher mogu se staviti pod pritisak. Priključivi senzor pritiska povezuje se sa ultrazvučnim generatorom, gdje se procesni parametri poput ultrazvučne energije, temperature, pritiska i vremena automatski pohranjuju na ugrađenu SD karticu.
Praćenje procesa i bilježenje podataka važni su za kontinuiranu standardizaciju procesa i kvalitet proizvoda. Pristupom automatski zabilježenim procesnim podacima možete pregledati prethodne cikluse ultrazvučne obrade i ocijeniti rezultat.
Još jedna funkcija prilagođena korisniku je daljinsko upravljanje putem preglednika na našim digitalnim ultrazvučnim sistemima. Putem daljinskog upravljanja preglednikom možete pokrenuti, zaustaviti, podešavati i nadzirati svoj ultrazvučni procesor na daljinu, s bilo kojeg mjesta.
Tabela u nastavku daje okvirnu procjenu kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Volumen šarže | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 10 do 2000mL | 20 do 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 do 20L | 0,2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | veći | klaster uređaja UIP16000 |
Literatura / reference
- Guo L. et al. (2018): Enhanced thermal conductivity of epoxy composites filled with tetrapod-shaped ZnO. RSC Advances, 2018, 8. 12337–12343.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Poinern G.E., Brundavanam R., Thi-Le X., Djordjevic S., Prokic M., Fawcett D. (2011): Thermal and ultrasonic influence in the formation of nanometer scale hydroxyapatite bio-ceramic. Int J Nanomedicine. 2011; 6: 2083–2095.
Vrhunski ultrazvuk! Asortiman proizvoda kompanije Hielscher pokriva cijeli spektar, od kompaktnih laboratorijskih ultrazvučnih uređaja preko stolnih jedinica do potpuno industrijskih ultrazvučnih sistema.