Ultrazvučno Priprema Reinforced gume
- Ojačane gume pokazuju viši zatezna čvrstoća, istezanje, otpornost na habanje i bolju stabilnost na starenje.
- Punila kao što su čađa (npr CNT, MWNTs), grafen, ili silika mora biti homogeno razišli u matrice dati željeni svojstva materijala.
- Snaga ultrazvuka daje vrhunsku kvalitetu distribucije monodispersed nanočestica sa visoko ojačanje svojstva.
Ultrazvučni Disperzija
Ultrasonication je široko zaposlenih za raspršivanje nano materijala kao što su monodispersed nanočestica i nanocijevi, jer ultrazvukom poboljšava odvajanje i funkcionisanje čestica i cijevi u velikoj mjeri.
Ultrazvučno rasipanjem oprema stvara kavitacija i sile sa visokim smicanjem kako bi poremetile, deaglomerisale, razbile i raspršile nano čestice i nanocevi. Intenzitet sonifikacije se može precizno prilagoditi i kontrolisati tako da se ultrazvučni parametri obrade savršeno prilagođavaju, uzimajući u obzir koncentraciju, aglomeraciju i poravnanje / zapletanje nano materijala. Na taj način, nano materijali se mogu optimalno obrađivati u odnosu na njihove specifične materijale. Optimalni uslovi disperzije zbog individualno prilagođenih ultrazvučnih parametara procesa rezultiraju u visokokvalitetnom finom gumenom nanokompozitu sa superiornim karakteristikama ojačavanja nano-aditiva i -filera.
Zbog vrhunske kvalitete disperzija ultrazvuka i time postiže uniformu disperzija, vrlo nizak punila je dovoljno da se dobije odlična karakteristika materijala.
Industrijski ultrazvučnog sistem
Ultrazvučno čađa-Reinforced gume
Čađe je jedan od najvažnijih punilo u gume, posebno za gume, da daju otpornost gumenih materijala na habanje i zatezne čvrstoće. Čađe čestice su jako skloni da formiraju agregate koje je teško da se raziđu homogeno. Čađe se najčešće koristi u bojama, lakovima, štamparske boje, najlon i plastika boja, lateks mješavine, vosak smjese, fotografija premaza, i još mnogo toga.
Ultrazvučni disperzija omogućava deagglomerate i stapaju ravnomjerno sa vrlo visokim monodispersity čestica.
Kliknite ovdje da biste saznali više o ultrazvučnom disperzija za ojačani kompoziti!
Ultrazvučno CNT- / MWCNT-Reinforced Rubber
Ultrazvučni Homogenizatori su moćni rasipanjem sistema koji se mogu precizno kontrolirati i prilagoditi zahtjevima procesa i materijala. Preciznu kontrolu ultrazvučnih parametara procesa je posebno važno za raspršivanje nanocijevi kao što su MWNTs ili SWNTs od nanocijevi mora biti razvezane u jednom cijevi bez oštećenja (npr rascjep). Neoštećenom nanocevi nude visok omjer aspekt (do 132.000.000: 1), tako da daju izuzetnu čvrstoću i krutost kada formuliran u kompozitni. Moćan, precizno prilagoditi sonication prevazilazi Van der Waals sile i rasprši i zaglađuje je nanocevi što je dovelo do gumenog materijala visokih performansi sa izuzetnim zatezne čvrstoće i modula elastičnosti.
Osim toga, ultrazvučnog funkcionisanje se koristi za modifikaciju nanocijevi u cilju postizanja željene osobine koje se mogu koristiti u višestruko aplikacijama.
Ultrasonikatori za kontinuirano raspršivanje nanomaterijala, ugljičnog crnog ili aktiviranog ugljena.
Ultrazvučno Nano-silika-Reinforced Rubber
Ultrazvučni Homogenizatori pružaju vrlo ravnomjernom raspodjelom čestica silika (SiO2) Nano čestica u gumenim polimera rješenja. Silica (SiO2) Nano čestice mora biti homogeno distribuirani kao mono-raspršeni čestica u polimerizovani stiren-butadien i druge gume. Mono-raspršeni nano-SiO2 kao ojačanje agenata, to poboljšava očitost, snagu, elongaciju, savijanje i anti-starenje performanse, značajno. Za nano čestice vrijede: manja veličina čestica, veća je specifična površinska površina čestica. S višom površinskom područjem/volumenom (S/V), ima boljih efekata strukturalnih i ojačanja, što povećava jačinu snaga i hrabrost gumenih proizvoda.
Ultrazvučno raspršivanje silika nano čestica omogućava upravo kontrolu procesnih parametara, tako da se ne dobije sferne morfologija, precizno podesiti veličina čestica, i distribuciju vrlo uske veličine.
Ultrazvučno raspršeni rezultati silicijuma u najvišem materijala obavljanju time ojačane gume.
Kliknite ovdje da biste saznali više o ultrazvučnom rasipanjem SiO2!
Ultrazvučno Disperzija Reinforcing Aditivi
Sonication je dokazano da se raziđu mnoge druge nanoparticulated materijala za poboljšanje modul, zatezne čvrstoće i zamora od gume kompozita. Od veličina čestica, oblika, površine i površine aktivnost punila i jačanje aditiva su od ključne važnosti za njihov rad, snažan i pouzdan ultrazvučne Homogenizatori su jedan od najčešće koriste metode da formuliraju mikro i nano-veličine čestica u gume.
Tipicni dodatak i filleri, koje su udruzene sonicacijom kao uniformno distribuirane ili monodizione čestice u gumenim matrici, su kalcijum karbonat, Kaolin Clay, fumed silica, naelektrizirana silica, grafit-oksid, graen, mica, talc, barit, wollastonitski, zadimljeni Silikati, fumed silicijuma i diatomit.
Kada oleinske kiseline-funkcionalna TiO2 nanočestice ultrazvučno se razišli u stiren-butadien gume, čak i vrlo mala količina oleinske-SiO2 rezultati u značajno poboljšana modul, zatezne čvrstoće i umor svojstva i funkcije kao zaštitnog sredstva protiv fotografija i degradacije termo.
- Glinice trihydrate (Al2The3) Se dodaje kao plamen, da se poboljša toplinska vodljivost, kao i za praćenje i otpornost na eroziju.
- Cink oksid (ZnO) punila povećati relativnu permitivnost, kao i toplinske vodljivosti.
- Titan dioksid (TiO2) Poboljšava termo i električnu provodljivost.
- Kalcijum karbonata (CaCO3) Se koristi kao aditiv zbog mehaničkih, reoloških i plamena usporavaju svojstva.
- Barijum titanat (BaTiO3) Povećava toplinsku stabilnost.
- grafena i grafena oksid (GO) daje superioran mehaničkih, električnih, termo i optičkih karakteristika materijala.
- nanocijevi (CNT) poboljšati mehanička svojstva, kao što su zatezne čvrstoće, elektro i znatno toplotne provodljivosti.
- Multi-zidovima nanocijevi (MWNTs) poboljšati Young`s modul i daju snagu. Na primjer, što je manje 1 tež.% Od MWNTs u jedan rezultat epoksi povećanim Young`s modul i daju snagu, odnosno, 100% i 200%, u odnosu na čiste matrice.
- Jednim zidom nanocijevi (SWNTs) poboljšanja mehaničkih svojstava i toplinske provodljivosti.
- Ugljični nanovlakna (CNF) dodaju snagu, toplotni otpor i izdržljivost.
- Metalik nanočestice kao što su nikal, željezo, bakar, cink, aluminij, i srebro se dodaju da poboljšaju električne i toplinske provodljivosti.
- Organska nanomaterijala, kao što su montmorilonit poboljšanje mehaničkih i plamen svojstva.
Ultrazvučni Disperzija Systems
Hielscher Ultrasonics nudi širok asortiman opreme za ultrazvučno – iz manjih klupa-top sistema za izvodljivosti test do heavy-duty industrijske ultrasonicator jedinice sa do 16kW po jedinici. Snagu, pouzdanost, precizna upravljivost kao i njihova robusnost čine Hielscher je ultrazvučnih rasipanjem sistema “rad konja” u proizvodnom linijom micron- i nano-partikuliranih formulacije. Naša ultrasonicators su sposobni za obradu vodenog i na bazi rastvarača disperzije do visoke viskoznosti (do 10,000cp) lako. Razni sonotrodes (ultrazvučno rogovi), pojačivača (pojačavanje / decreaser), protok ćeliju geometrije i ostali pribor omogućiti optimalno prilagođavanje ultrazvučnog raspršivač na proizvod i njegove zahtjeve procesa.
Hielscher Ultrazvuk’ industrijskih ultrazvučnog procesora može isporučiti vrlo visoke amplitude. Pojačava do 200 µm može se kontinuirano pokrenuti u 24/7 operacija brzo. Za još veće pojačano, prilagođeni su ultrazvučni sonotrodovi. Robustenosti Hielscherove Ultrasonične opreme omogućava 24/7 rad na težak zadatak i u zahtjevnim okruženjima. Hielscher`s ultrazvučnog Homogenizatori su instalirani širom svijeta za velike komercijalne proizvodnje.
Prilagođena ultrazvučnog podešavanje za nano-disperzije
| Batch Volumen | protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 10 do 2000mL | 20 do 400mL / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 00,1 do 20L | 00,2 do 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 do 100l | 2 do 10L / min | UIP4000 |
| N / A. | 10 do 100L / min | UIP16000 |
| N / A. | veći | klaster UIP16000 |
Književnost/reference
- 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.
Činjenice vredi znati
Sintetička guma
Sintetička guma je bilo koji veštački elastomer. Sintetičke gume su uglavnom polimeri sintetisani od nusproizvoda nafte i napravljeni su, kao i ostali polimeri, iz različitih monomera na bazi nafte. Najčešća sintetička guma je stiren-butadien kaučuk (SBR) koji se dobija iz kopolimerizacije stirena i 1,3-butadiena. Ostali sintetički gumeni proizvodi se iz izoprena (2-metil-1,3-butadiena), hloropren (2-hloro-1,3-butadien) i izobutilen (metilpropen) sa malim procentom izoprena za unakrsnu vezu. Ovi i ostali monomeri mogu se mešati u različitim proporcijama kako bi se kopolimerizovali da bi proizveli proizvode sa nizom fizičkih, mehaničkih i hemijskih svojstava. Monomeri mogu biti proizvedeni čisto i dodavanje nečistoća ili aditiva može se kontrolisati dizajnom kako bi se dobile optimalne osobine. Polimerizacija čistih monomera može se bolje kontrolisati kako bi se postigao željeni procenat cis i trans dvostrukih veza.
Sintetička guma, kao što su prirodne gume, je naširoko koristi u automobilskoj industriji za profile guma, vrata i prozora, crijeva, remenje, matiranje, i parket.
Prirodna guma
Prirodna guma je također poznat kao kaučuka ili kaučuka. Prirodna guma je klasificiran kao elastomera i sastoji se uglavnom od polimera organskog jedinjenja poli-cis-izoprena i vode. Sadrži tragove nečistoća kao što su proteini, prljavštine itd Prirodna guma, koja je izvedena kao lateks iz gumenog drveta hevea Brasiliensis, Pokazuje odlične mehaničke osobine. Međutim, u odnosu na sintetičke gume, prirodna guma ima niže performanse materijala, posebno u vezi sa svojim termičku stabilnost i kompatibilnost sa naftnih derivata. Prirodna guma ima širok spektar aplikacija, sam ili u kombinaciji sa drugim materijalima. Uglavnom se koristi zbog svoje velike odnos potezu, visoke elastičnosti, a izuzetno visok vodonepropusnost. Tačke topljenja guma je na oko 180 ° C (356 ° F).
Tabela u nastavku daje pregled nad različitim vrstama od gume:
| Iso | Tehnički naziv | Zajedničko ime |
|---|---|---|
| ACM | polyacrylate Rubber | |
| AEM | Etilen-akrilat Rubber | |
| TO | poliester Urethane | |
| JOIN | Bromo izobutilena Izoprenski | brombutil |
| Br | polibutadien | Buna CB |
| Ir | Hlor izobutilena Izoprenski | Hlorobutil, butil |
| Cr | polihloropren | Hloroprena, neopren |
| CSM | Chlorosulphonated Polietilen | hipalon |
| Eko | epihloridin | ECO, epihloridin, Epichlore, Epichloridrine, Herclor, Hydrin |
| EP | etilen-propilen | |
| EPDM | Etilen-propilen-dien monomer | EPDM, Nordel |
| Američki | polyether Urethane | |
| FFKM | Perfluorokarbonska guma | Kalrez, Chemraz |
| FKM | Fluoronated ugljovodonika | Viton, Fluel |
| FMQ | fluoro Silikonski | FMQ, silikonska guma. |
| FPM | Fluorni kaučuk | |
| HNBR | Hidrogeniranih nitril-butadien | HNBR |
| I | Poliisoprene | (Synthetic) Prirodni Rubber |
| IIR | Izobutilena Izoprenski butil | butil |
| NBR | akrilonitril butadien | NBR, nitril, Perbunan, Buna-N |
| PU | poliuretana | PU, PU |
| SBR | stiren butadien | SBR, Buna-S, GRS, Buna VSL, Buna se |
| EFSA | Stiren Etilen Butylene stiren kopolimer | EFSA Rubber |
| I | polisiloksan | Silikonska guma |
| VMQ | Vinyl metil Silikonski | Silikonska guma |
| XNBR | Akrilonitril butadien karboksi monomera | XNBR, karboksilovani nitrilne |
| XSBR | Stiren butadien karboksi monomera | |
| YBPO | Termoplastični polieter-ester | |
| YSBR | Stiren-butadien blok kopolimer | |
| YXSBR | Stiren butadien karboksi blok kopolimer |
SBR
Stiren-butadien ili stiren-butadien kaučuka (SBR) opisuje sintetičke gume, koji su izvedeni iz stirena i butadiena. Armirano stiren-butadien odlikuje visoka otpornost na habanje i dobre osobine protiv starenja. Odnos između stirena i butadiena određuje svojstva polimera: visok sadržaj stirena, gumu postaje sve teže i manje gumene.
Ograničenja ne-ojačane SBR su uzrokovane niskom snagom bez pojačanja, niske otpornost, niske čvrstoća na kidanje (posebno na visokim temperaturama), i loše tack. Stoga, jačanje agenata i punila su potrebne za poboljšanje SBR svojstva. Na primjer, čađa punila se koriste za snagu i otpornost na abraziju teško.
stiren
Stiren (C8H8) Je poznat pod različitim uslovima, kao što su ethenylbenzene, vinylbenzene, phenylethene, phenylethylene, cinnamene, Styrol, diarex HF 77, styrolene i styropol. To je organski spoj sa hemijskom formulom C6H5CH = CH2. Stiren je preteča polistirena i nekoliko kopolimera.
To je benzena derivat i pojavljuje se kao bezbojna masnu tečnost, koja isparava lako. Stiren ima sladak miris, koji se okreće u visokim koncentracijama u manje prijatnog mirisa.
U prisustvu vinil grupe, stiren formira polimera. polimeri stirena-based proizvodi se za komercijalnu dobiti proizvode kao što su polistiren, ABS, stiren-butadien (SBR) gume, stiren-butadien lateksa, SIS (stiren-izopren-stiren), S-EB-S (stiren-etilen / butylene- stiren), stiren-divinilbenzena (S-DVB), stiren-akrilonitril smola (SAN), i nezasićenih poliestera koji se koriste u smole i termoplastike jedinjenja. Ovi materijali su važne komponente za proizvodnju gume, plastike, izolacija, fiberglasa, cijevi, auto i dijelova broda, posude za hranu, i tepih podršku.
gumene Aplikacije
Gumene ima mnogo karakteristika materijala kao što su snaga, dugotrajan, otpornost na vodu i otpornost na toplinu. Te osobine čine gumeni vrlo svestran, tako da se koristi u mnogim industrijama. Glavni gumenim je u automobilskoj industriji, uglavnom za proizvodnju guma. Dalje karakteristike kao neklizajućom, mekoću, trajnost i otpornost napraviti gumene veoma prometnom kompozit koristi za proizvodnju obuće, podova, medicinske i zdravstvene zaštite materijala, proizvoda za domaćinstvo, igračke, sportske članke i mnogih ostalih proizvoda od gume.
Nano-aditiva i punila
Nano-veličine punila i aditiva u gume ponašaju kao ojačanje i zaštitnih sredstava za poboljšanje zatezne čvrstoće, otpornost na habanje, otpornost na cepanje, histereze i očuvanje protiv foto- i termalne degradacije gume.
silicijum-dioksid
Silica (SiO2, Silicij dioksid) se koristi u mnogim oblicima kao što su amorfni silika, npr fumed, silicafume dima, ubrzao silika za poboljšanje karakteristika materijala u pogledu dinamičkih mehaničkih svojstava, toplinski otpor starenje, i morfologije. Silica punjene spojevi pokazuju povećanje viskoznosti i Crosslink gustoće, odnosno na sve veći udio punila. Tvrdoća, modul, zatezna čvrstoća, i nose karakteristike su progresivno poboljšati povećanjem količine silika-punilo.
Ugljični crni
Čađe je oblik paracrystalline ugljen sa chemisorbed kompleksa kisika (kao što je karboksilna, quinonic, lactonic, fenolne grupe i drugi) priključen na njegovu površinu. Ove grupe površina kisika obično grupisani pod pojmom “volatile kompleksi”. Zbog toga nestabilno sadržaj, čađa je neprovodne materijala. Sa ugljen-kisik kompleksa funkcionalna čađe čestice lakše da se raziđu.
Visoki omjer površina-površine i zapremine čađi čini zajedničko jačanje punila. Gotovo svi proizvodi od gume, za koje su bitne zatezne čvrstoće i otpornosti na habanje, koristite čađe. Ubrzao ili fumed silika se koristi kao zamjena za čađe, kada je potrebna reinforcment od gume, ali crne boje treba izbjegavati. Međutim, punila silika-based dobijaju tržišni udio u automobilskoj gume, previše, jer je upotreba silika punila rezultata u valjanje gubitak manji u odnosu na čađe napunjene gume.
Tabela u nastavku daje pregled nad vrstama carbonblack koristi u gumama
| Ime | Abbrev. | ASTM | Veličina čestica nm | Zatezna čvrstoća MPa | Relativna laboratorija abrazije | Relativna roadwear abrazije |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Super Abrazija peći | SAF | N110 | 20-25 | 25,2 | 1,35 | 1,25 |
| Posredni SAF | ISAF | N220 | 24-33 | 23,1 | 1,25 | 1,15 |
| .Visoka peći | LJETO | N330 | 28-36 | 22,4 | 1,00 | 1,00 |
| Lako za obradu kanala | EPC | N300 | 30-35 | 21,7 | 0.80 | 0.90 |
| Brzo Extruding peći | FEF | N550 | 39-55 | 18,2 | 0.64 | 0.72 |
| Visoki modul peći | HMF | N660 | 49-73 | 16,1 | 0.56 | 0.66 |
| Polu-Reinforcing peći | SRF | N770 | 70-96 | 14,7 | 0.48 | 0.60 |
| Fine Termalna | FT | N880 | 180-200 | 12,6 | 0.22 | – |
| srednje toplotne | PLANINI | N990 | 250-350 | 9,8 | 0.18 | – |
grafen Oxide
Grafen oksida raspršeni u SBR rezultira visokim zatezne čvrstoće i otpornosti na pucanje, kao i na izvanrednu otpornost na habanje i niskog otpora kotrljanja, koja su važna svojstva materijala za izradu gume. Grafena oksid-silika ojačane SBR nudi konkurentna alternativa za proizvodnju guma na okoliš-friendly, kao i za proizvodnju gumenih kompozita visokih performansi. Grafena i grafena oksida može biti uspješno, pouzdano i jednostavno ekspandiranog pod sonication. Kliknite ovdje da biste saznali više o ultrazvučnom izrada grafena!