Harpikser med højt fyldstofindhold fremstillet med effektultralyd
Ultralydsdispergering muliggør effektiv og homogen indarbejdning af nanofyldstoffer i harpikser. Ultralydsdispergatorer kan nemt håndtere høje koncentrationer af faste stoffer for at fremstille harpikser med højt fyldstofindhold og en ensartet partikelfordeling. Sonikering er kompatibel med alle typer konventionelle harpikser, polymerer og fyldstoffer.
Harpikser og polymerer med fyldstoffer
Harpikser og polymerer med fyldstoffer anvendes i vid udstrækning i industriel fremstilling af højtydende belægninger, maling og plastmaterialer samt inden for materialevidenskab. Disse blandinger, der er kendt som compounds, består af harpikser eller polymerer, additiver og fyldstoffer. Additiver er komponenter såsom stabilisatorer og fyldstoffer, som giver kompositmaterialet særlige egenskaber. For eksempel kan nanopartikelfyldstoffer forstærke et kompositmateriale ved at tilføre en harpiks trækstyrke, ridsebestandighed, UV-bestandighed, termisk holdbarhed eller duktilitet. Stabilisatorer anvendes til at bevare sammensætningen af en harpiksformulering over tid og under forskellige forhold. En harpiks med højt fyldstofindhold får sine særlige materialeegenskaber fra de specifikke typer fyldstoffer og additiver, der anvendes. Især partikler i nanostørrelse er velkendte for deres unikke egenskaber og fremragende forstærkningsevne. Funktionelle fyldstoffer er en afgørende bestanddel i højtydende materialer. For at indarbejde sådanne fyldstoffer som højfunktionelle partikler i harpikser og polymerkompositter er det afgørende at blande dem ind i kompositmaterialet som individuelt dispergerede partikler. Ultralydsdispergering anvender kraftige forskydningskræfter fra kavitation, som deagglomererer og formaler partikler på nanoskala i harpikser og polymerer. Ultralydsdispergatorer håndterer nemt højviskøse materialer og høje indhold af faste stoffer. Som resultat fremstiller ultralydsdispergatorer harpikser med højt fyldstofindhold af overlegen kvalitet.
Ultralydsdispergatorer kan nemt håndtere højt indhold af faste stoffer og høje viskositeter og er dermed ideelle til fremstilling af harpikser og kompositmaterialer med højt fyldstofindhold. Billedet viser ultralydsdispergatoren til inline-processer UIP16000hdT.
- Effektiv dispergering
- Reduktion til nanostørrelse
- Hurtig behandling
- Batch- eller gennemstrømningsdrift
- Lineært skalerbar
- Meget reproducerbare resultater
- Nem og sikker at betjene
- 24/7/365-drift
Harpikser og kompositmaterialer med fyldstoffer fremstillet ved hjælp af ultralyd har overlegne materialeegenskaber takket være ensartet nanodispergerede fyldstoffer. Ved at kombinere harpiksen med funktionelle fyldstoffer under højtydende ultralydsdispergering udviser det resulterende kompositmateriale fremragende materialestyrke og ydeevne såsom fiberforstærkning, elektrisk og termisk ledningsevne, optiske egenskaber og duktilitet.
Ultralydsdispergatorer kan anvendes til at fremstille masterbatcher af harpikser, polymerer og andre kompositmaterialer med højt fyldstofindhold, som udmærker sig ved høj ydeevne.
Ultralydsbaseret fremstilling af harpikser med højt fyldstofindhold
Ultralydsdispergatorer er velkendte for deres fremragende evne til at behandle højfunktionelle nanopartikler. Hielscher Ultrasonics’ højtydende ultralydsapparater leverer pålideligt høje amplituder, som er nødvendige for at dispergere og deagglomerere nanomaterialer ensartet i en suspension. Høj abrasivitet og høje koncentrationer af faste stoffer er ikke noget problem. Med vores ultralydsgennemstrømningsreaktorer behandles selv højviskøse, pastaagtige materialer med den højeste effektivitet og pålidelighed. Derfor er ultralydsdispergatorer ideelle til fremstilling af harpikser og kompositmaterialer med højt fyldstofindhold.
Ultralydsdispergatorer kan håndtere enhver type harpiks og polymer, såsom epoxyharpikser, polyesterharpikser, vinylestere, polymerer og biopolymerer, maling og belægninger.
Enhver type additiver og funktionelle fyldstoffer kan tilsættes for at fremstille kompositmaterialet i overensstemmelse med din formuleringsopskrift. Almindeligt anvendte fyldstoffer og additiver til harpikser med fyldstoffer omfatter højtydende nanopartikler såsom CNTs, TiO2, SiO2, BaSO4, grafen, grafenoxid, Al2O3-nanoplader (corundrum), farvepigmenter osv.
Disse fyldstoffer og additiver indarbejdes i harpikser for at give dem overlegne materialeegenskaber såsom ridsebestandighed, trækstyrke, UV-bestandighed, glans, duktilitet, optiske egenskaber osv. Med ultralydsdispergering opnås enestående kompositydeevne pålideligt og reproducerbart.
Teknisk tegning af UIP4000hdt, en kraftig industriel mixer på 4000 watt med høje forskydningskræfter til inline-fremstilling af harpikser med højt fyldstofindhold og nanokompositter.
Ultralydsbaseret lønproduktion af harpikser med højt fyldstofindhold
Hielscher Ultrasonics tilbyder lønproduktion eller kontraktproduktion af harpikser med højt fyldstofindhold. Vi anvender vores industrielle ultralydsdispergatorer med høj effekt til at fremstille højtydende harpikser med fyldstoffer, der er skræddersyet til vores kontraktpartners behov.
Derudover tilbyder vi store mængder standardepoxyharpikser med fyldstoffer, hvor CNTs, TiO2, SiO2 eller grafen i forskellige koncentrationer er blevet ensartet indarbejdet ved ultralydsdispergering. Kontakt os for at få flere oplysninger om vores harpikser med højt fyldstofindhold og vores lønproduktionstjenester!
Ultralydsdispergatorer med høj effekt til fremstilling af harpikser med fyldstoffer
Hielscher Ultrasonics udvikler, fremstiller og distribuerer højtydende ultralydsdispergatorer til krævende anvendelser såsom fremstilling af harpikser og kompositmaterialer med højt fyldstofindhold. Ultralydsapparater fra Hielscher anvendes verden over til dispergering af nanomaterialer i harpikser, polymerer, maling og andre højtydende materialer.
Hielscher Ultrasonics’ industrielle ultralydsprocessorer kan kontinuerligt levere meget høje amplituder. Amplituder på op til 200µm kan nemt opretholdes under 24/7-drift. Muligheden for at betjene en ultralydsdispergator ved høje amplituder og justere amplituden præcist er nødvendig for at tilpasse ultralydsprocessens betingelser til formuleringen af harpikser og kompositmaterialer med fyldstoffer.
En anden vigtig procesparameter er tryk. Ved forhøjet tryk forstærkes intensiteten af ultralydskavitationen og dens forskydningskræfter. Ultralydsreaktorerne fra Hielscher kan sættes under tryk. En tryksensor med stik tilsluttes ultralydsgeneratoren, hvor procesparametre såsom ultralydsenergi, temperatur, tryk og tid automatisk gemmes på et indbygget SD-kort.
Procesovervågning og dataregistrering er vigtige for løbende processtandardisering og produktkvalitet. Ved at tilgå de automatisk registrerede procesdata kan du gennemgå tidligere sonikeringskørsler og evaluere resultatet.
En anden brugervenlig funktion er fjernstyring af vores digitale ultralydssystemer via en browser. Med fjernstyring via en browser kan du starte, stoppe, justere og overvåge din ultralydsprocessor fra hvor som helst.
Tabellen nedenfor giver dig en indikation af vores ultralydsapparaters omtrentlige behandlingskapacitet:
| Batchvolumen | Volumenstrøm | Anbefalede apparater |
|---|---|---|
| 10 til 2000mL | 20 til 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 til 20L | 0,2 til 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 til 100L | 2 til 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 til 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | større | klynge af UIP16000 |
Litteratur / Referencer
- 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.

