Hielscher ultrazvuková technologie

Ultrazvuk v povlaku formulace

Různé složky, jako jsou pigmenty, plniva, chemické přísady, zesíťovací činidla a modifikátory reologie jít do nátěrových a nátěrových prostředků. Ultrazvuk je účinný prostředek pro rozptýlení a emulgační, rozdružování a frézování těchto složek v povlacích.

Ultrazvuk se používají při výrobě povlaků pro:

Povlaky spadají do dvou širokých kategorií: vodou ředitelné a rozpouštědlové pryskyřice a povlaky na bázi. Každý typ má své vlastní problémy. Směry volající po snížení VOC a vysoké ceny rozpouštědel stimulovat růst ve vodou ředitelných nátěrových pryskyřice technologií. Použití ultrazvuku lze zvýšit výkon jako ekologicky šetrné systémy,

Enhanced Coating Formulation

Ultrazvuk může pomoci zpracovatelé architektonických, průmyslových, automobilových a nátěry na dřevo pro zlepšení vlastnosti obalu, jako je barva síla, poškrábání, trhlin a odolnost vůči UV záření, nebo elektrickou vodivost. Některé z těchto povlakových charakteristik jsou dosaženy zahrnutí nano-velikosti materiály, Např. oxidy kovů (TiO2, Oxid křemičitý, Ceria, ZnO, …).

Ultrazvuk dělá další pomoci při odpěňovací (Zachycený bubliny) a odplynění (Rozpuštěný plyn) z vysoce houževnaté hmoty.

Jako ultrazvukový dispergační technologie mohou být použity na Laboratoř, Bench-top a úroveň produkce, Což umožňuje ceny propustnost více než 10 tun / hod, že se uplatňuje v R&D fázi a v komerční výrobě. Výsledky procesu může být zmenšen až lehce (lineární).

Celková energetická účinnost je důležitá pro ultrazvuku kapalinHielscher ultrazvukové zařízení jsou velmi energeticky úsporné, Zařízení převést cca. 80 až 90% z elektrického příkonu v mechanickou činnost v kapalině. To vede k podstatně nižší náklady na zpracování.

Níže si můžete přečíst o využití ultrazvuku v emulgace polymerů ve vodných systémechse dispergační a jemné mletí pigmentůA velikost snížení nanomateriálů,

emulzní polymerace

Tradiční nátěrové formulace použít základní polymerní chemie. změnit na vodní bázi technologie potahování má vliv na výběr surovin, vlastnosti a metodik formulací.

V konvenční emulzní polymerací, např. pro výrobu vodou ředitelných nátěrových hmot, částice jsou postaveny z centra na jejich povrchu. Kinetické faktory ovlivňují homogenitu a morfologii částic.

Ultrazvukový zpracování mohou být použity dvěma způsoby generování polymerové emulze.

  • Vzhůru nohama: emulgační/dispergační větších polymerních částic pro vytvoření menších částic redukcí velikosti
  • Zdola nahoru: Využití ultrazvuku před nebo v průběhu polymerace částic

Nanočásticové Polymery v Miniemulsions

Částice získané polyaddition v miniemulsions

Polymerace částic v miniemulsions umožňuje výrobu dispergovaných polymerních částic s dobrá kontrola nad velikostí částic. Syntéza nanočásticových polymerních částic v miniemulzích (“nanoreaktory”), jak uvádí K. Landfester je metoda pro tvorbu polymerních nanočástic. Tento přístup používá vysoký počet malých nanocompartments (disperzní fáze) v emulzi jako nanoreaktorů. V nich jsou částice syntetizovány vysoce paralelně v Jednotlivé, upoutaný kapičky, Ve svém příspěvku (Generace na nanočástic v Miniemulsions) Landfester představuje polymerace v nanoreaktorů ve vysoké dokonalosti pro výrobu vysoce identických částic o téměř stejné velikosti. obrázek výše znázorňuje částice získané polyadicí v miniemulsions.

Malé kapiček generované aplikací vysokým střihem (Působení ultrazvuku) a stabilizovány stabilizátory (emulgátory), může být vytvrzen následné polymerace, nebo snížením teploty v případě nízkých teplot tání materiálů. Jak ultrazvuku lze vyrábět velmi malé kapičky téměř jednotná velikost v dávce a výrobním procesu, umožňuje dobrou kontrolu nad konečnou velikost částic. Pro polymeraci nanočástic, hydrofilní monomery mohou být emulgovány do organické fáze, a hydrofobní monomery ve vodě.

Dopad velikosti částic na plochuPři snižování velikosti částic, je celková plocha částic plocha zvyšuje současně. Obrázek vlevo ukazuje vztah mezi velikosti částic a povrchu v případě sférické částice (Klikněte pro zvětšení!). Proto se množství povrchově aktivní látky potřebné ke stabilizaci emulze téměř lineárně zvyšuje s celkovou plochou povrchu částic. Typ a množství povrchově aktivní látky ovlivňuje velikost kapicí. Kapičky 30 až 200nm lze získat pomocí aniontových nebo kationtových povrchově aktivních látek.

Pigmenty v nátěrech

Organické a anorganické pigmenty jsou důležitou složkou nátěrových prostředků. S cílem maximalizovat výkon pigment Je zapotřebí dobrá kontrola nad velikostí částic. Při přidávání pigment prášek na vodní, rozpouštědlových nebo epoxidových systémů, jednotlivé pigmentové částice mají sklon tvořit velké shluky, Mechanismy s vysokým střihem, jako je rotor-stator míchačky nebo míchadlo perlových mlýnů jsou běžně používány k přerušení těchto aglomeráty a obrousit jednotlivých pigmentových částic. Ultrazvuku v extrémně účinnou alternativní Pro tento krok při výrobě nátěrových hmot.

Na obrázku vpravo (Klikněte pro zvětšení!) Ukazují vliv ultrazvuku na velikosti perleťových pigmentů. Ultrazvuk mele jednotlivých pigmentových částic vysokorychlostními mezi částicemi kolize. Významná výhoda

Ultrazvukové zpracování přes vysokorychlostní míchačky, mediální mlýny je konzistentnější zpracování všech částic. Tím se snižuje problém “sledování”. Jak je vidět na obrázku, distribuční křivky jsou téměř posunuty doleva. Obecně platí, že ultrazvuku produkuje extrémně distribuce velikosti částic úzká (pigment frézování křivky). To zlepšuje celkovou kvalitu pigmentových disperzí, jako větší částice obvykle v rozporu s zpracovacích schopností, lesk, odolnost a optický vzhled.

Vzhledem k tomu, částice frézování a broušení je založen na kolize mezi částicemi jako výsledek ultrazvukové kavitaceUltrazvukové reaktory mohou zpracovávat poměrně vysoké koncentrace pevné látky (například předsměsi) a stále produkují dobré účinky na snížení velikosti. Níže uvedená tabulka ukazuje fotografie mokré mletí TiO2 (Klikněte na obrázky pro větší zobrazení!).

před
sonikace
po
sonikace
TiO2 z plesového mlýna před sonikací Tio2 z kulového mlýna sprej sušené TiO2 po použití ultrazvuku
TiO2 z plesového mlýna před sonikací rozprašováním sušený TiO2 sprej sušené TiO2 po použití ultrazvuku

křivky rozložení velikosti částic pro deaglomeraci deagglomeration degussa anatázy oxidu titaničitého ultrazvukemObrázek vpravo (Klikněte pro větší pohled!) ukazuje křivky rozložení velikosti částic pro deaglomeraci deagglomeration degussa anatázy oxidu titaničitého ultrazvukem. Úzký tvar křivky po použití ultrazvuku je typickým rysem ultrazvukového zpracování.

Nano-Materiály v High Performance Coatings

Nanotechnologie je nově vznikající technologie, která se dostala do mnoha průmyslových odvětví. Nanomateriály a nanokompozity se používají při formulacích povlaků, např. Největší výzvou pro aplikaci v nátěrech je zachování průhlednosti, jasnosti a lesku. Proto jsou nanočástice velmi malé, aby se zabránilo rušení viditelného spektra světla. Pro mnoho aplikací je to podstatně nižší než 100nm.

Mokré broušení vysoce výkonných komponent do nanometru se stává klíčovým krokem při formulaci nanoinženýrských nátěrů. Jakékoli částice, které narušují viditelné světlo, způsobují opar a ztrátu průhlednosti. Proto jsou vyžadovány velmi úzké velikosti distribuce. Ultrazvuku je velmi účinným prostředkem pro jemné frézování pevných látek. ultrazvukové kavitace v kapalinách způsobuje vysokorychlostní kolizi mezi částicemi. Na rozdíl od běžných perlových mlýnů a oblázkové mlýny, částice samy drcením navzájem, čímž frézování média zbytečné.

Firmy, jako je Panadur (Německo) použití Hielscher ultrazvukové zařízení pro dispergování a deagglomeration nanomateriálů v povlaků v-formy. Klikněte zde se dozvíte více o tom.

Pro použití ultrazvuku hořlavých kapalin nebo rozpouštědel v nebezpečných prostředích FM a ATEX certifikované deivces, jako je například UIP1000-Exd jsou dostupné.

Žádost o další informace o této žádosti!

Použijte formulář níže, pokud chcete požádat o další informace týkající se této žádosti. Budeme rádi Vám nabídnout ultrazvukový systém plnění vašich požadavků.









Uvědomte si prosím naši Zásady ochrany osobních údajů,


Literatura

Behrend, O., Schubert, H. (2000): Vliv kontinuální viskozity fázemi na emulgace ultrazvuku, v: Ultrazvuk Sonochemistry 7 (2000), 77-85.

Behrend, O., Schubert, H. (2001): Vliv hydrostatického tlaku a obsahu plynu na kontinuální ultrazvuk emulgování, in: Ultrazvuk Sonochemistry 8 (2001), 271-276.

Landfester, K. (2001): Generace nanočástic v Miniemulsions; in: Advanced Materials 2001, 13, č 10, May17th. Wiley-VCH.

Hielscher, T. (2005): Ultrazvukový Výroba nano-velikosti disperze a emulze, In: Sborník evropských nanosystémy konference ENS’05.