Kõrge täiteainesisaldusega vaigud, mis on toodetud võimsa ultrahelitöötlusega
Ultraheli dispergeerimine võimaldab nanotäiteaineid vaikudesse tõhusalt ja homogeenselt segada. Ultraheli dispergaatorid saavad hõlpsasti hakkama suure tahkete osakeste kontsentratsiooniga, et toota kõrge täiteainesisaldusega vaike ühtlase osakeste jaotusega. Ultraheli töötlus (sonikeerimine) sobib igat liiki tavaliste vaikude, polümeeride ja täiteainetega.
Täiteainetega vaigud ja polümeerid
Täiteainetega vaike ja polümeere kasutatakse laialdaselt suure jõudlusega pinnakatete, värvide ja plastmaterjalide tööstuslikul tootmisel ning materjaliteaduses. Neid segusid, mida tuntakse kompaundidena, moodustavad vaigud või polümeerid, lisandid ja täiteained. Lisandid on komponendid, nagu stabilisaatorid ja täiteained, mis annavad komposiidile erilised omadused. Näiteks võivad nanoosakestest täiteained tugevdada komposiiti, lisades vaigule tõmbetugevust, kriimustuskindlust, UV-kindlust, termilist vastupidavust või plastilisust. Stabilisaatoreid kasutatakse vaigusegu koostise säilitamiseks ajas ja erinevates tingimustes. Kõrge täiteainesisaldusega vaik saab oma eriomadused kasutatud täiteainete ja lisandite kindlatest liikidest. Eriti nanomõõtmelised osakesed on tuntud oma ainulaadsete omaduste ja suurepärase tugevdava toime poolest. Funktsionaalsed täiteained on suure jõudlusega materjalide oluline koostisosa. Selleks et lisada sellised täiteained kõrgfunktsionaalsete osakestena vaikudesse ja polümeerkomposiitidesse, on oluline segada need komposiiti üksikosakestena dispergeerituna. Ultraheli dispergeerimine rakendab kavitatsioonilisi suure nihkega jõude, mis deaglomereerivad ja jahvatavad osakesi nanomastaabis vaigus ja polümeerides. Ultraheli dispergaator saab hõlpsasti hakkama kõrge viskoossusega materjalide ja suure tahkete osakeste sisaldusega. Tulemusena toodavad ultraheli dispergaatorid ülimalt kvaliteetseid kõrge täiteainesisaldusega vaike.
Ultraheli dispergaatorid saavad hõlpsasti hakkama suure tahkete osakeste sisalduse ja viskoossusega ning sobivad seetõttu ideaalselt kõrge täiteainesisaldusega vaikude ja komposiitide tootmiseks. Pildil on ultraheli läbivoolu dispergaator UIP16000hdT.
- Tõhus dispergeerimine
- Vähendamine nanomõõtmeteni
- Kiire töötlus
- Partii- või läbivoolurežiim
- Lineaarselt skaleeritav
- Väga korratavad tulemused
- Lihtne ja ohutu kasutada
- 24/7/365 töö
Ultraheliga toodetud täiteainetega vaigud ja komposiidid pakuvad tänu ühtlaselt nanotasemel dispergeeritud täiteainetele suurepäraseid materjaliomadusi. Kui vaik ühendatakse funktsionaalsete täiteainetega suure jõudlusega ultraheli dispergeerimise abil, on saadud komposiidil suurepärane materjalitugevus ja jõudlus, näiteks kiudtugevdus, elektri- ja soojusjuhtivus, optilised omadused ja plastilisus.
Ultraheli dispergaatoreid saab kasutada kõrge täiteainesisaldusega vaikude, polümeeride ja muude komposiitide põhisegude (masterbatch) tootmiseks, mis paistavad silma suure jõudlusega.
Kõrge täiteainesisaldusega vaikude ultraheliga tootmine
Ultraheli dispergaatorid on tuntud oma silmapaistva võime poolest töödelda kõrgfunktsionaalseid nanoosakesi. Hielscher Ultrasonics’i suure jõudlusega sonikaatorid tagavad töökindlalt suured amplituudid, mis on vajalikud nanomaterjalide ühtlaseks dispergeerimiseks ja deaglomereerimiseks suspensioonis. Suur abrasiivsus ja suur tahkete osakeste kontsentratsioon ei ole probleemiks. Meie ultraheli läbivoolureaktoritega töödeldakse isegi kõrge viskoossusega pastataolisi materjale kõrgeima tõhususe ja töökindlusega. Seetõttu sobivad ultraheli dispergaatorid ideaalselt kõrge täiteainesisaldusega vaikude ja komposiitide tootmiseks.
Ultraheli dispergaatorid saavad hakkama igat liiki vaikude ja polümeeridega, näiteks epoksüvaikude, polüestervaikude, vinüülestrite, polümeeride ja biopolümeeridega, värvide ja pinnakatetega.
Komposiidi tootmiseks vastavalt teie koostisretseptile saab lisada igat liiki lisandeid ja funktsionaalseid täiteaineid. Täiteainetega vaikude levinud täiteained ja lisandid on näiteks suure jõudlusega nanoosakesed, nagu CNT-d, TiO2, SiO2, BaSO4, grafeen, grafeenoksiid, Al2O3 nanoplaadikesed (corundrum), värvipigmendid jne.
Neid täiteaineid ja lisandeid lisatakse vaikudesse, et anda neile paremad materjaliomadused, näiteks kriimustuskindlus, tõmbetugevus, UV-kindlus, läige, plastilisus, optilised omadused jne. Ultraheli dispergeerimisega saavutatakse erakordne komposiidi jõudlus töökindlalt ja korratavalt.
Tehniline joonis seadmest UIP4000hdt, 4000-vatine võimas tööstuslik suure nihkejõuga segisti kõrge täiteainesisaldusega vaikude ja nanokomposiitide läbivoolutootmiseks.
Kõrge täiteainesisaldusega vaikude ultraheliga lepingutootmine
Hielscher Ultrasonics pakub kõrge täiteainesisaldusega vaikude lepingulise tootmise (toll manufacturing) teenust. Kasutame oma suure võimsusega tööstuslikke ultraheli dispergaatoreid, et toota suure jõudlusega täiteainetega vaike, mis on kohandatud meie lepingupartneri vajadustele.
Lisaks pakume standardsete täiteainetega epoksüvaikude hulgikoguseid, milles CNT-d, TiO2, SiO2 või grafeen on erinevatel kontsentratsioonidel ultraheli dispergeerimise teel ühtlaselt sisse segatud. Küsige meilt lisateavet meie kõrge täiteainesisaldusega vaikude ja lepingulise tootmise teenuste kohta!
Suure võimsusega ultraheli dispergaatorid täiteainetega vaikude tootmiseks
Hielscher Ultrasonics kavandab, toodab ja turustab suure jõudlusega ultraheli dispergaatoreid raskeks tööks, näiteks kõrge täiteainesisaldusega vaikude ja komposiitide tootmiseks. Hielscheri ultraheli sonikaatoreid kasutatakse kogu maailmas nanomaterjalide dispergeerimiseks vaikudesse, polümeeridesse, värvidesse ja muudesse suure jõudlusega materjalidesse.
Hielscher Ultrasonics’i tööstuslikud ultraheliprotsessorid suudavad pidevalt anda väga suuri amplituude. Kuni 200µm amplituude saab hõlpsasti kasutada 24/7 töös. Võimalus kasutada ultraheli dispergaatorit suurtel amplituudidel ja reguleerida amplituudi täpselt on vajalik, et kohandada ultrahelitöötluse protsessitingimusi täiteainetega vaikude ja komposiitide koostisele.
Teine oluline protsessiparameeter on rõhk. Kõrgendatud rõhu korral suureneb ultraheli kavitatsiooni intensiivsus ja selle nihkejõud. Hielscheri ultraheli reaktoreid saab rõhu alla seada. Ühendatav rõhuandur ühendatakse ultraheligeneraatoriga, kus töötlusparameetrid, näiteks ultraheli energia, temperatuur, rõhk ja aeg, salvestatakse automaatselt sisseehitatud SD-kaardile.
Protsessi jälgimine ja andmete salvestamine on olulised pideva protsessi standardimise ja tootekvaliteedi jaoks. Automaatselt salvestatud protsessiandmetele juurdepääsu abil saate üle vaadata varasemad ultraheli töötlused ja hinnata tulemust.
Veel üks kasutajasõbralik funktsioon on meie digitaalsete ultrahelisüsteemide brauseripõhine kaugjuhtimine. Brauseri kaugjuhtimise kaudu saate oma ultraheliprotsessorit käivitada, peatada, reguleerida ja jälgida eemalt kõikjalt.
Allolev tabel annab ülevaate meie sonikaatorite ligikaudsest töötlusvõimsusest:
| Partii maht | Vooluhulk | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|
| 10 kuni 2000mL | 20 kuni 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 kuni 20L | 0,2 kuni 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 kuni 100L | 2 kuni 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 kuni 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | suurem | klaster: UIP16000 |
Kirjandus / viited
- 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.

