Ultralydsforberedelse af forstærket gummi

• Forstærket gummi viser højere trækstyrke, forlængelse, slidstyrke og bedre ældningsstabilitet.
• Fyldstoffer såsom kønrøg (f.eks. CNT'er, MWNT'er), grafen eller silica skal dispergeres homogent i matrixen for at give de ønskede materialeegenskaber.
• Power ultralyd giver overlegen distributionskvalitet af monodispergerede nanopartikler med meget forstærkende egenskaber.

Ultralyd dispersion

Ultralydbehandling anvendes i vid udstrækning til dispergering af nanomaterialer såsom monodispergerede nanopartikler og nanorør, da ultralyd forbedrer adskillelse og funktionalisering af partikler og rør meget.
Ultralydsdispergeringsudstyr skaber Kavitation og høje forskydningskræfter til at forstyrre, agglomerere, udrede og sprede nanopartikler og nanorør. Intensiteten af sonikering kan justeres og kontrolleres præcist, så ultralydsbehandlingsparametrene tilpasses perfekt under hensyntagen til koncentration, agglomerering og justering / sammenfiltring af nanomaterialet. Derved kan nanomaterialer behandles optimalt i forhold til deres specifikke materiales krav. Optimale dispersionsbetingelser på grund af individuelt justerede ultralydsprocesparametre resulterer i en endelig gumminanokomposit af høj kvalitet med overlegne forstærkende egenskaber af nano-additiver og -fyldstoffer.
På grund af den overlegne dispersionskvalitet af ultralyd og den derved opnåede ensartede dispersion er en meget lav fyldstofbelastning tilstrækkelig til at opnå fremragende materialeegenskaber.

Ultralyd carbon black-forstærket gummi

Kønrøg er et af de vigtigste fyldstoffer i gummi, især til dæk, for at give gummimaterialet slidstyrke og trækstyrke. Kønrøgpartikler er stærkt tilbøjelige til at danne aggregater, som er vanskelige at sprede homogent. Kønrøg bruges almindeligvis i maling, emaljer, trykfarver, nylon- og plastfarvestoffer, latexblandinger, voksblandinger, fotobelægninger og mere.
Ultralydsdispersion gør det muligt at deagglomerere og blande ensartet med en meget høj monodispersitet af partiklerne.
Klik her for at lære mere om ultralydsdispersion til forstærkede kompositter!

Ultralyd CNT- / MWCNT-forstærket gummi

Ultralydshomogenisatorer er kraftfulde dispergeringssystemer, der kan styres præcist og justeres til proces- og materialekravene. Den præcise kontrol af ultralydsprocesparametrene er især vigtig for spredning af nanorør såsom MWNT'er eller SWNT'er, da nanorørene skal løsnes i enkeltrør uden at blive beskadiget (f.eks. Scission). Ubeskadigede nanorør tilbyder et højt billedformat (op til 132.000.000:1), så de giver enestående styrke og stivhed, når de formuleres til en komposit. Kraftig, præcist justeret sonikering overvinder Van der Waals-kræfterne og spreder og udglatter nanorørene, hvilket resulterer i et højtydende gummimateriale med enestående trækstyrke og elasticitetsmodul.
Desuden Ultralyd funktionalisering bruges til at modificere kulstofnanorør for at opnå de ønskede egenskaber, der kan bruges i mangfoldige applikationer.

Ultralyd nano-silica-forstærket gummi

Ultralydsdispergeringsmidler leverer en meget ensartet partikelfordeling af silica (SiO₂) nanopartikler i gummipolymeropløsninger. Silica (SiO₂) skal nanopartikler være homogent fordelt som monodispergerede partikler i polymeriseret styren-butadien og andre gummityper. Mono-dispergeret nano-SiO₂ Fungerer som forstærkende midler, der forbedrer sejhed, styrke, forlængelse, bøjning og anti-aging ydeevne, betydeligt. For nanopartikler gælder: Jo mindre partikelstørrelse, jo større er partiklernes specifikke overfladeareal. Med et højere forhold mellem overfladeareal og volumen (S/V) opnås bedre strukturelle og forstærkende effekter, hvilket øger trækstyrken og hårdheden af gummiprodukter.
Ultralydsdispersion af silica nanopartikler gør det muligt at kontrollere procesparametrene nøjagtigt, så der opnås en sfærisk morfologi, præcist justeret partikelstørrelse og meget smal størrelsesfordeling.
Ultralydsdispergeret silica resulterer i den højeste materialeydelse af derved forstærket gummi.
Klik her for at lære mere om ultralydsdispergering af SiO₂!

Ultralyd spredning af forstærkende tilsætningsstoffer

Sonikering har vist sig at sprede mange andre nanoparticulaterede materialer for at forbedre modul, trækstyrke og træthedsegenskaber af gummikompositter. Da partikelstørrelse, form, overfladeareal og overfladeaktivitet af fyldstoffer og forstærkende additiver er afgørende for deres ydeevne, er kraftfulde og pålidelige ultralydsdispergeringsmidler en af de mest anvendte metoder til at formulere mikro- og nanostørrelse partikler til gummiprodukter.
Typiske tilsætningsstoffer og fyldstoffer, der inkorporeres ved sonikering som ensartet fordelte eller monodispergerede partikler i gummimatricer, er calciumcarbonat, kaolinler, røget silica, udfældet silica, grafitoxid, grafen, glimmer, talkum, baryt, wollastonit, udfældede silikater, røget silica og diatomit.
Når oliesyre-funktionaliseret TiO₂ nanopartikler dispergeres ultralyd i styren-butadiengummi, selv en meget lille mængde af oliesyre-SiO₂ resulterer i betydeligt forbedrede modul-, trækstyrke- og udmattelsesegenskaber og fungerer som beskyttelsesmiddel mod foto- og termonedbrydning.

• Aluminiumoxidtrihydrat (Al₂O₃) tilsættes som flammehæmmende middel for at forbedre varmeledningsevnen og for at sikre sporing og erosion.
• Zinkoxid (ZnO) fyldstoffer øger den relative permittivitet såvel som varmeledningsevnen.
• Titandioxid (TiO₂) forbedrer den termiske og elektriske ledningsevne.
• Calciumcarbonat (CaCO₃) anvendes som tilsætningsstof på grund af dets mekaniske, reologiske og flammehæmmende egenskaber.
• Bariumtitanat (BaTiO₃) øger den termiske stabilitet.
• grafen og grafenoxid (GO) giver overlegne mekaniske, elektriske, termiske og optiske materialeegenskaber.
• Kulstof nanorør (CNT'er) forbedrer mekaniske egenskaber såsom trækstyrke, elektrisk og termisk ledningsevne betydeligt.
• Flervæggede kulstofnanorør (MWNT'er) forbedrer Youngs modul og udbyttestyrke. For eksempel resulterer så lidt som 1 vægtprocent af MWNT'er i en epoxy i en øget Youngs modul og flydespænding på henholdsvis 100% og 200% sammenlignet med den rene matrix.
• Enkeltvæggede kulstofnanorør (SWNT'er) forbedrer mekaniske egenskaber og varmeledningsevne.
• Kulstofnanofibre (CNF) tilføjer styrke, varmebestandighed og holdbarhed.
• Metalliske nanopartikler såsom nikkel, jern, kobber, zink, aluminium og Sølv tilsættes for at forbedre elektrisk og termisk ledningsevne.
• Organiske nanomaterialer som f.eks. Montmorillonit forbedre de mekaniske og flammehæmmende egenskaber.

Ultralyd dispersionssystemer

Hielscher Ultrasonics tilbyder et bredt produktsortiment af ultralydsudstyr – fra mindre bordsystemer til gennemførlighedstest op til tunge industrielle ultralydsenheder med op til 16kW pr. enhed. Kraft, pålidelighed, præcis styrbarhed samt deres robusthed gør Hielschers ultralydsdispergeringssystemer til “arbejdshest” i produktionslinjen af mikron- og nanopartikelformuleringer. Vores ultralydapparater er i stand til at behandle vandige og opløsningsmiddelbaserede dispersioner op til Høje viskositeter (op til 10.000 CP) let. Forskellige sonotroder (ultralydshorn), boostere (forstærker / reduktion), flowcellegeometrier og andet tilbehør giver mulighed for optimal tilpasning af ultralydsdispergeren til produktet og dets proceskrav.
Hielscher Ultrasonics’ industrielle ultralydsprocessorer kan levere meget høje amplituder. Amplituder på op til 200 μm kan køres kontinuerligt i 24/7 drift med det samme. For endnu højere amplituder er tilpassede ultralydssonotroder tilgængelige. Robustheden af Hielschers ultralydsudstyr giver mulighed for 24/7 Drift på Tunge og i krævende miljøer. Hielschers ultralydsdispergeringsmidler er installeret over hele verden til kommerciel produktion i stor skala.