Vysoce plněné pryskyřice vyráběné pomocí výkonového ultrazvuku
Ultrazvuková disperze umožňuje účinné a homogenní začlenění nanoplniv do pryskyřic. Ultrazvukové dispergátory si snadno poradí s vysokou koncentrací pevných látek, a mohou tak vyrábět vysoce plněné pryskyřice s rovnoměrnou distribucí částic. Sonikace je kompatibilní se všemi druhy konvenčních pryskyřic, polymerů a plniv.
Plněné pryskyřice a polymery
Plněné pryskyřice a polymery se široce využívají v průmyslové výrobě vysoce výkonných povlaků, barev a plastových materiálů i v materiálových vědách. Tyto směsi, známé jako kompaundy, se skládají z pryskyřic nebo polymerů, aditiv a plniv. Aditiva jsou složky, jako jsou stabilizátory a plniva, které kompozitu dodávají zvláštní vlastnosti. Například plniva z nanočástic mohou kompozit vyztužit tím, že pryskyřici dodají pevnost v tahu, odolnost proti poškrábání, odolnost vůči UV záření, tepelnou odolnost nebo tažnost. Stabilizátory se používají k udržení složení pryskyřičné formulace v čase a za různých podmínek. Vysoce plněná pryskyřice získává své zvláštní materiálové vlastnosti díky specifickým typům použitých plniv a aditiv. Zejména částice nanometrické velikosti jsou známé svými jedinečnými vlastnostmi a vynikající vyztužující schopností. Funkční plniva jsou zásadní složkou vysoce výkonných materiálů. Aby bylo možné taková plniva začlenit jako vysoce funkční částice do pryskyřic a polymerních kompozitů, je nezbytné je do kompozitu vmíchat jako jednotlivě dispergované částice. Ultrazvuková disperze využívá kavitační vysoké smykové síly, které částice v pryskyřici a polymerech deaglomerují a melou na nanoměřítku. Ultrazvukové dispergátory snadno zpracují vysoce viskózní materiály a vysoký obsah pevných látek. Výsledkem je, že ultrazvukové dispergátory vyrábějí vysoce plněné pryskyřice vynikající kvality.
Ultrazvukové dispergátory si snadno poradí s vysokým obsahem pevných látek i vysokou viskozitou, a jsou proto ideální pro výrobu vysoce plněných pryskyřic a kompozitů. Na obrázku je ultrazvukový inline dispergátor UIP16000hdT.
- Účinná disperze
- Zmenšení na nanometrickou velikost
- Rychlé zpracování
- Vsádkový nebo průtokový režim
- Lineárně škálovatelné
- Vysoce reprodukovatelné výsledky
- Snadná a bezpečná obsluha
- Provoz 24/7/365
Ultrazvukově vyráběné plněné pryskyřice a kompozity nabízejí vynikající materiálové vlastnosti díky rovnoměrně nanodispergovaným plnivům. Spojením pryskyřice s funkčními plnivy za vysoce výkonné ultrazvukové disperze vykazuje výsledný kompozit vynikající pevnost materiálu a užitné vlastnosti, jako je vyztužení vlákny, elektrická a tepelná vodivost, optické vlastnosti a tažnost.
Ultrazvukové dispergátory lze použít k výrobě masterbatchí vysoce plněných pryskyřic, polymerů a dalších kompozitů, které vynikají vysokou výkonností.
Ultrazvuková výroba vysoce plněných pryskyřic
Ultrazvukové dispergátory jsou dobře známé svou mimořádnou schopností zpracovávat vysoce funkční nanočástice. Vysoce výkonné ultrazvukové přístroje Hielscher Ultrasonics spolehlivě dodávají vysoké amplitudy, které jsou nezbytné k rovnoměrnému dispergování a deaglomeraci nanomateriálů v suspenzi. Vysoká abrazivita a vysoká koncentrace pevných látek nepředstavují žádný problém. S našimi ultrazvukovými průtokovými reaktory se i vysoce viskózní, pastovité materiály zpracovávají s nejvyšší účinností a spolehlivostí. Ultrazvukové dispergátory jsou proto ideální pro výrobu vysoce plněných pryskyřic a kompozitů.
Ultrazvukové dispergátory si poradí s jakýmkoli typem pryskyřice a polymeru, jako jsou epoxidové pryskyřice, polyesterové pryskyřice, vinylestery, polymery a biopolymery, barvy a povlaky.
Přidat lze jakýkoli typ aditiv a funkčních plniv, aby byl kompozit vyroben v souladu s vaší recepturou. Mezi běžně používaná plniva a aditiva pro plněné pryskyřice patří vysoce výkonné nanočástice, jako jsou CNT, TiO2, SiO2, BaSO4, grafen, oxid grafenu, nanodestičky Al2O3 (corundrum), barevné pigmenty atd.
Tato plniva a aditiva se začleňují do pryskyřic, aby jim dodala vynikající materiálové vlastnosti, jako je odolnost proti poškrábání, pevnost v tahu, odolnost vůči UV záření, lesk, tažnost, optické vlastnosti atd. Díky ultrazvukové disperzi se spolehlivě a reprodukovatelně dosahuje výjimečné výkonnosti kompozitu.
Technický výkres zařízení UIP4000hdt, výkonného průmyslového vysokosmykového mixéru o výkonu 4000 wattů pro inline výrobu vysoce plněných pryskyřic a nanokompozitů.
Ultrazvuková zakázková výroba vysoce plněných pryskyřic
Hielscher Ultrasonics nabízí službu zakázkové neboli smluvní výroby vysoce plněných pryskyřic. Naše vysoce výkonné průmyslové ultrazvukové dispergátory používáme k výrobě vysoce výkonných plněných pryskyřic přizpůsobených na míru potřebám našeho smluvního partnera.
Kromě toho nabízíme velkoobjemová balení standardních plněných epoxidových pryskyřic, do kterých byly pomocí ultrazvukového dispergování rovnoměrně začleněny CNT, TiO2, SiO2 nebo grafen v různých koncentracích. Zeptejte se nás na další informace o našich vysoce plněných pryskyřicích a našich službách zakázkové výroby!
Vysoce výkonné ultrazvukové dispergátory pro výrobu plněných pryskyřic
Hielscher Ultrasonics navrhuje, vyrábí a distribuuje vysoce výkonné ultrazvukové dispergátory pro náročné aplikace, jako je výroba vysoce plněných pryskyřic a kompozitů. Ultrazvukové přístroje Hielscher se po celém světě používají k dispergování nanomateriálů do pryskyřic, polymerů, barev a dalších vysoce výkonných materiálů.
Průmyslové ultrazvukové procesory Hielscher Ultrasonics mohou nepřetržitě dodávat velmi vysoké amplitudy. Amplitudy až 200µm lze snadno provozovat v režimu 24/7. Možnost provozovat ultrazvukový dispergátor při vysokých amplitudách a přesně nastavovat amplitudu je nezbytná k přizpůsobení podmínek ultrazvukového procesu formulaci plněných pryskyřic a kompozitů.
Dalším důležitým procesním parametrem je tlak. Při zvýšeném tlaku se intenzita ultrazvukové kavitace a jejích smykových sil zvyšuje. Ultrazvukové reaktory Hielscher lze natlakovat. Zásuvný tlakový senzor se připojuje k ultrazvukovému generátoru, kde se procesní parametry, jako je ultrazvuková energie, teplota, tlak a čas, automaticky ukládají na vestavěnou SD kartu.
Monitorování procesu a záznam dat jsou důležité pro průběžnou standardizaci procesu a kvalitu produktu. Díky přístupu k automaticky zaznamenaným procesním datům můžete revidovat předchozí sonikační cykly a vyhodnotit jejich výsledky.
Další uživatelsky přívětivou funkcí je vzdálené ovládání našich digitálních ultrazvukových systémů přes prohlížeč. Prostřednictvím vzdáleného ovládání přes prohlížeč můžete svůj ultrazvukový procesor odkudkoli na dálku spouštět, zastavovat, nastavovat a monitorovat.
Níže uvedená tabulka vám poskytuje přehled o přibližné zpracovatelské kapacitě našich ultrazvukových přístrojů:
| Objem vsádky | Průtok | Doporučená zařízení |
|---|---|---|
| 10 až 2000mL | 20 až 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 až 20L | 0,2 až 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100L | 2 až 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 až 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | větší | klastr 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.

