Hielscheri ultraheli tehnoloogia

Ultraheli valmistamine armeeritud kummi

  • Tugevdatud kummid näitavad kõrgemat tõmbetugevust, pikenemist, kulumiskindlust ja parema vananemise stabiilsust.
  • Täidised nagu süsinik must (nt CNT, MWNT), grafeen või ränidioksiid peavad maatriksis olema homogeenselt hajutatud, et saada soovitud materjali omadused.
  • Võimsus ultraheli annab suurepärase tugevusega omadustega monodisperssete nanoosakeste suurepärase jaotusvõrgu.

 

ultraheli Dispersion

ultraheli DispersionUltraheli kasutatakse laialdaselt nanomaterjalide nagu monodisperssete nanoosakeste ja nanotorude hajutamiseks, kuna ultraheliuuringud suurendavad oluliselt osakeste ja torude eraldamist ja funktsionaliseerimist.
Luuakse ultraheli hajutamise seade kavitatsioon ja kõrge nihkejõud, mis häirivad, deagglomerateerivad, eraldavad ja hajuvad nanoosakesed ja nanotorud. Ultrahelistustöötlemise intensiivsust saab täpselt reguleerida ja kontrollida nii, et ultraheli töötlemise parameetrid oleksid täiuslikult kohandatud, võttes arvesse nanoosakeste kontsentratsiooni, aglomeraati ja nanoosakeste joondamist / seostumist. Sealjuures saab nanomaterjale optimaalselt töödelda vastavalt nende konkreetse materjali nõuetele. Individuaalselt reguleeritud ultraheliprotsessi parameetrite optimaalsed dispersioonitingimused annavad tulemuseks kõrgekvaliteedilise kummist nanokomposiidi, millel on nano-lisandite ja -fillerite omadused.
Ultraheli kõrgema dispersioonikvaliteedi ja sellega saavutatud ühtlase dispersiooni tõttu on materjali suurepäraste omaduste saamiseks piisav täitematerjali täismass.

Ultraheli süsinik must tugevdatud kumm

Tahm on üks kõige olulisemaid kummi täiteaineid, eriti rehvide jaoks, et anda kummimaterjalile kulumiskindlus ja tõmbetugevus. Süsihmade osakesed on suuresti kalduvad moodustama agregaate, mida on homogeenselt raske hajutada. Tahm on tavaliselt kasutatav värvides, emailides, trükivärvides, nailon- ja plastvärvides, lateksisegudes, vahussegudes, fotokattest ja muudest materjalidest.
Ultraheli dispersioon võimaldab deaglomereerida ja segada ühtlaselt osakeste väga ühtlane dispersioon.
Klõpsake siin, et saada lisateavet tugevdatud komposiitide ultraheli dispersiooni kohta!

UIP16000 - 16kW tööstus ultraheli disperser (kliki pildil!)

Industrial ultraheli süsteemi

Infonõue




Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Süsiniku nanotorude ultraheli dispersioon: Hielscherultrasonicator hajutab ja detangles CNTs kiiresti ja tõhusalt ühte nanotorudesse.

Süsiniku nanotorud hajutamine vees, kasutades UP400S

Ultraheli CNT- / MWCNT-tugevdatud kumm

Ultraheli homogenisaatorid on võimsad hajutussüsteemid, mida saab täpselt kontrollida ja kohandada vastavalt protsessi ja materjali nõuetele. Ultraheli protsesside parameetrite täpset juhtimist on eriti oluline nanotorude, nagu MWNT või SWNT, hajutamiseks, kuna nanotorud peavad olema üksikud torud ilma kahjustamata (nt lõhustumine). Ebaühtlastest nanotorudest on kõrge kujutise suhe (kuni 132 000 000: 1), nii et need annavad komposiitmaterjalide koosseisus erakordset tugevust ja jäikust. Võimas ja täpselt reguleeritud ultrahelitöötlus leevendab Van der Waalsi jõud ning hajub ja leevendab nanotorusid, mille tulemuseks on erakordse tõmbetugevuse ja elastsuse mooduliga kõrgefektiivne kummimaterjal.
Lisaks sellele ultraheli funktsionaliseerimine kasutatakse süsiniku nanotorude modifitseerimiseks, et saavutada soovitud omadused, mida saab kasutada mitmekülgsetes rakendustes.

Ultrasoniliselt nano-ränidioksiidiga tugevdatud kumm

Ultraheli hajutatud nano-ränidioksiid (Klõpsa suurendamiseks!)Ultraheli dispergeerijad annavad väga ühtlase ränidioksiidi (SiO2) nanoosakesed kummi polümeerilahustes. Ränidioksiid (SiO2) nanoosakesed peavad olema homogeenselt jaotatud polüoksüetüleen-butadieeni ja teiste kummidega mono-dispergeeritud osakesteks. Mono-dispergeeritud nano-SiO2 toimib tugevdavate mõjuritega, mis parandab oluliselt karedust, tugevust, pikenemist, painutamist ja vananemist. Nanoosakeste puhul kehtib: mida väiksem on osakeste suurus, seda suurem on osakeste spetsiifiline pindala. Kõrgema pindala/mahu (S/V) suhte puhul saadakse paremad struktuurilised ja tugevdavad mõjud, mis suurendavad kummist toodete tõmbetugevust ja kõvadust.
Ränidioksiidi nanoosakeste ultraheli dispersioon võimaldab täpselt kontrollida protsessi parameetreid, nii et saadakse sfääriline morfoloogia, täpselt korrigeeritud osakeste suurus ja väga kitsas suurusjärk.
Ultraheli-dispergeeritud ränidioksiid annab kõrgeima materjali jõudluse seeläbi tugevdatud kummist.
Lisateavet SiO ultraheli hajutamiseks klõpsake siin2!

Oleme välja töötanud kohandatud lahendused optimaalseks ultraheli protsessiks!

Kohandatud ultraheli seadistamine nano-dispersioonide jaoks

Fumedi ränidioksiidi ultraheli dispersioon: hielscheri Ultraheli homogenisaator UP400S hajuta ränidioksiidi pulber kiiresti ja tõhusalt üheks nanoosakesteks.

Hajutades Fumed Silicia vees, kasutades UP400S

Süvendavate lisandite ultraheli hajumine

UP200S ultraheliga osakeste muutmise ja suuruse vähendamine (kliki pildil!)On tõestatud, et hingamine on paljude muude nanopartikuliste materjalide hajutamiseks, et parandada kummide komposiitide moodulit, tõmbetugevust ja väsimusomadusi. Kuna täiteainete ja tugevdavate lisandite osakeste suurus, kuju, pindala ja pinnaaktiivsus on nende toimivuse seisukohalt ülimalt olulised, on võimsate ja usaldusväärsete ultraheli dispergeerijad üks kõige sagedamini kasutatavaid meetodeid mikro- ja nanoosakeste kujundamiseks kummitoodetes.
Tüüpilised lisandid ja Täiteained, mis on ühendatud ultraheliga ühtlaselt jaotatud või monodisperseeritud osakestena kummist maatriksites, on kaltsiumkarbonaat, kaoliini savi, fummitud ränidioksiid, sadestatud ränidioksiid, grafiidi oksiid, Grafeen, Mica, talk, barite, wollastoniit, sadestatud silikaadid, fummitud ränidioksiid ja diatomite.
Kui oleiinhappel on funktsionaliseeritud TiO2 nanoosakesed on ultraheliga dispergeeritud stüreen-butadieenkummas, isegi väga väike kogus oleiin-SiO2 tulemuseks on märgatavalt parendatud modulaarne, tõmbetugevus ja väsimusomadused ning toimib fotode kaitsmiseks ja termilise lagunemise eest.

  • Alumiiniumtrihüdraat (Al2O3) on lisatud leegiaeglustena, et parandada soojusjuhtivust, jälgimise ja erosioonikindluse suhtes.
  • Tsinkoksiid (ZnO) täiteained suurendavad suhtelist voolavuspiiri ja soojusjuhtivust.
  • Titaandioksiid (TiO2) parandab soojus- ja elektrijuhtivust.
  • Kaltsiumkarbonaat (CaCO3) kasutatakse mehaaniliste, reoloogiliste ja leegiaeglustavate omaduste tõttu lisandina.
  • Baariumtjanaat (BaTiO3) suurendab termilist stabiilsust.
  • Grafeen ja grafeenoksiid (GO) annab suurepäraseid mehaanilisi, elektrilisi, termilisi ja optilisi materjale.
  • süsinik-nanotorud (CNT) parandavad märkimisväärselt mehaanilisi omadusi nagu tõmbetugevus, elektri- ja soojusjuhtivus.
  • Mitmesoonelised süsinik-nanotorud (MWNTs) parandavad Young'i moodulit ja kandevõimet. Näiteks, kuni 1 massiprotsent MWNT-dest epoksiidiks annab tulemuseks Young's moduluse ja saagikuse tugevuse vastavalt 100% ja 200% võrreldes puhta maatriksiga.
  • Ühesisesusega süsinikust nanotorud (SWNT) parandavad mehaanilisi omadusi ja soojusjuhtivust.
  • Süsiniku nanokiud (CNF) lisavad tugevust, soojusresistentsust ja vastupidavust.
  • Metallilised nanoosakesed nagu nikkel, raud, vask, tsink, alumiinium ja hõbe lisatakse elektrilise ja soojusjuhtivuse parandamiseks.
  • Orgaanilised nanomaterjalid nagu montmorilloniit mehaaniliste ja leegiaeglustavate omaduste parandamine.

Ultraheli dispersioonisüsteemid

Hielscher Ultrasonics pakub laias valikus ultraheli seadmeid – väiksematest pingesüsteemidest teostatavuse katsetamiseks kuni raskeveokite saamiseni tööstuslikud ultraheliaparaadid kuni kuni 16kW ühiku kohta. Võimsus, töökindlus, täpne juhitavus ning nende töökindlus teevad Hielscheri ultraheli hajutussüsteemid “töö hobune” mikroni- ja nanoosakeseliste koostiste tootmisliinil. Meie ultrasonikaatorid on võimelised töödelda vesipõhiseid ja lahustipõhiseid dispersioone kuni kõrge viskoossus (kuni 10 000 cp) lihtsalt. Erinevad sonotroodid (ultraheli sarved), võimendid (intensiivistamine / vähendamine), voolurakkude geomeetria ja muud lisaseadmed võimaldavad ultraheli dispergeerijale optimaalselt kohandada toodet ja selle protsessi nõudeid.
Hielscher ULTRASONICS’ tööstuslikud ultraheli töötlejad võivad pakkuda väga suure amplituudiga. Amplituudid kuni 200 μm saab pidevalt joosta 24/7 operatsiooni kiiresti. Isegi suuremate amplituudid, kohandatud ultraheli sonotroodid on saadaval. Hielscheri ultraheli seadmete töökindlus võimaldab 24/7 operatsiooni juures raske töö ja nõudlikes keskkondades. Hielscheri ultraheli disperserid on paigaldatud kogu maailmas ulatusliku kommertstootmise jaoks.
Alljärgnev tabel annab teile ülevaate meie ultrahelihitiste ligikaudse töötlemisvõimsusest:

partii Köide flow Rate Soovitatavad seadmed
10 kuni 2000 ml 20 kuni 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 kuni 20 l 0.2 kuni 4 l / min UIP2000hdT
10 kuni 100 l 2 kuni 10 l / min UIP4000
e.k. 10 kuni 100 l / min UIP16000
e.k. suurem klastri UIP16000

Võta meiega ühendust! / Küsi meiega!

Palun kasutage allpool olevat vormi, kui soovite taotleda täiendavat teavet ultraheli homogeniseerimine. Meil on hea meel pakkuda teile ultraheli süsteemi istungil oma nõudeid.









Palun pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Kirjandus / viited

  • Bitenieks, Juris; Meria, Remo Merijs; Zicans, Janis; Maksimovs, Roberts; Vasilec, Cornelia; Musteata, Valentina Elena (2012): Stüreen-akrülaat / süsinik-nanotoru nanokomposiidid: mehaanilised, termilised ja elektrilised omadused. Eesti Teaduste Akadeemia toimetised, 2012, 61, 3, 172-177.
  • Kaboorani, Alireza; Riedl, Bernard; Blanchet, Pierre (2013): Ultrasonication Technique: Meetod Nanoclay hajutamiseks puidukliimides. Nanomaterjalide ajakiri 2013.
  • Momen, G .; Farzaneh, M. (2011): Micro / Nano täitematerjalide ülevaade välise isolaatori jaoks mõeldud silikoonkummist parandamiseks. Uuendatud materjaliteaduste ülevaade 27, 2011. 1-3.
  • Sharma, SD; Singh, S. (2013): väga efektiivse nano-sulfaattsirkooniumi süntees ja iseloomustamine ränidioksiidi puhul: tsellulaarne katalüsaator ultraheli kiirgusega. American Journal of Chemistry 2013, 3 (4): 96-104.


Faktid Tasub teada

Sünteetiline kumm

Sünteetiline kumm on ükskõik milline kunstlik elastomeer. Sünteetilised kummid on peamiselt polümeerid, mis on sünteesitud nafta kõrvalsaadustest ja valmistatud erinevatest naftapõhistest monomeeridest nagu teised polümeerid. Kõige levinum sünteetiline kumm on stüreeni ja 1,3-butadieeni kopolümeerumisest saadud stüreen-butadieenkumm (SBR). Teised sünteetilised kummid valmistatakse isopreenist (2-metüül-1,3-butadieenist), kloropreenist (2-kloro-1,3-butadieenist) ja isobutüleenist (metüülpropeenist), mille ristsildamiseks on väike osa isopreenist. Neid ja teisi monomeere saab segada erinevates proportsioonides, et neid kopolümeriseerida erinevate füüsikaliste, mehaaniliste ja keemiliste omadustega toodete saamiseks. Monomeere saab puhtaks valmistada ning lisandite või lisandite lisamist saab projekteerida optimaalsete omaduste saamiseks. Puhtate monomeeride polümerisatsiooni saab paremini kontrollida, et saada soovitud osa cis- ja trans-kaksiksidetest.
Sünteetiline kumm, nagu looduslik kautšuk, on mootorsõidukitööstuses laialdaselt kasutatav rehvide, ukse- ja aknaprofiilide, voolikute, vöödude, mattide ja põrandakatete jaoks.

Looduslik kautšuk

Looduslikku kummi on tuntud ka kui India kummi või kase. Looduslik kautšuk on klassifitseeritud elastomeeriks ja koosneb peamiselt orgaanilise ühendi polü-cis-isopreeni ja vee polümeeridest. See sisaldab lisandite jälgi nagu valk, must jne. Looduslik kautšuk, mis on saadud kummipuust lateksist Hevea Brasiliensis, näitab suurepäraseid mehaanilisi omadusi. Kuid võrreldes sünteetiliste kummidega on loodusliku kautšuki materjalist madalam omadus, eriti selle termilise stabiilsuse ja kokkusobivuse osas naftatoodetega. Looduslikust kummist on lai valik rakendusi kas üksinda või koos teiste materjalidega. Enamasti kasutatakse seda suure venitussuhte, kõrge vastupidavuse ja äärmiselt kõrge veekindluse tõttu. Kummi sulamistemperatuur on ligikaudu 180 ° C (356 ° F).

Alljärgnev tabel annab ülevaate erinevat tüüpi kummist:

ISO Tehniline nimetus Üldnimetus
ACM Polüakrülaatkummi
AEM Etüleenakrülaatkummi
AU Polüester uretaan
BIIR Bromo isobutüleen isopreen Bromobutüülrühm
BR Polübutadieen Buna CB
CIIR Kloro-isobutüleen isopreen Klorobutüül, butüül
CR Polükloropreen Kloropreen, neopreen
CSM Klorosulfoonitud polüetüleen Hypalon
ECO Epikloorhüdriin ECO, epikloorhüdriin, epikloor, epikloridriin, hekloor, hüdriin
EP Etüleenpropüleen
EPDM Etüleenpropüleen-diene monomeer EPDM, Nordel
EL Polüeeter-uretaan
FFKM Perfluorosüsivesinikkütus Kalrez, Chemraz
FKM Fluoritud süsivesinik Viton, Fluorel
FMQ Fluoro-silikoon FMQ, silikoonkummist
FPM Fluorosüsivesinikkütus
HNBR Hüdrogeenitud nitriilbutadieen HNBR
IR Polüisopreen (Sünteetiline) looduslik kautšuk
IIR Isobutüleen isopreenbutüül Butüül
NBR Akrüülnitriilbutadieen NBR, nitriil, Perbunan, Buna-N
PU Polüuretaan PU, polüuretaan
SBR Stüreen-butadieen SBR, Buna-S, GRS, Buna VSL, Buna SE
SEBS Stüreen-etüleen-butüleen-stüreen-kopolümeer SEBS kumm
SI Polüsiloksaan Silikoonkummist
VMQ Vinüülmetüülsilikoon Silikoonkummist
XNBR Akrüülnitriil Butadieen-karboksü-monomeer XNBR, karboksüülitud nitriil
XSBR Stüreenbutadieen-karboksü-monomeer
YBPO Termoplastiline polüeeter-ester
YSBR Stüreen-butadieen-plokk-kopolümeer
YXSBR Stüreen-butadieen-karboksüül-plokk-kopolümeer

SBR

Stüreen-butadieen või stüreen-butadieenkumm (SBR) kirjeldab sünteetilisi kummi, mis on saadud stüreenist ja butadieenist. Tugevdatud stüreen-butadieen, mida iseloomustab kõrge kulumiskindlus ja head anti-vananemisomadused. Stüreeni ja butadieeni suhe määrab polümeeri omadused: kõrge stüreeni sisalduse tõttu muutuvad kummid raskemaks ja vähem kummituks.
Mittearvestatud SBR piirangud on põhjustatud selle vähese tugevusega sarruseta, vähese vastupanuvõimega, vähese rebendiga (eriti kõrgetel temperatuuridel) ja halvast takistusest. Seetõttu on SBR omaduste parandamiseks vaja tugevdavaid aineid ja täiteaineid. Näiteks kasutatakse süsinik mustade täiteainete tugevust ja kulumiskindlust.

Stüreen

Stüreen (C8H8) on tuntud mitmesugustes tingimustes nagu etenüülbenseen, vinüülbenseen, fenületien, fenüületüleen, tsinnameen, stürool, diareeks HF 77, stüroloon ja stüropool. See on orgaaniline ühend keemilise valemiga C6H5CH = CH2. Stüreen on polüstüreeni lähteaine ja mitmed kopolümeerid.
See on benseeni derivaat ja see on värvitu õline vedelik, mis aurustub kergesti. Stüreenil on magus lõhn, mis muutub suurel kontsentratsioonil vähem meeldivas lõhnas.
Vinüülrühma juuresolekul moodustab stüreen polümeer. Stüreenipõhised polümeerid on kaubanduslikult toodetud selliste toodete saamiseks nagu polüstüreen, ABS, stüreen-butadieen (SBR) kumm, stüreen-butadieenlateks, SIS (stüreen-isopreen-stüreen), S-EB-S (stüreen-etüleen / butüleen- stüreen), stüreen-divinüülbenseen (S-DVB), stüreen-akrüülnitriilvaik (SAN) ja küllastumata polüestrid, mida kasutatakse vaigudes ja termoreaktiivsetes ühendites. Need materjalid on olulised komponendid kummi-, plasti-, isolatsiooni-, klaaskiust, torude, auto- ja paadielementide, toiduainete konteinerite ja vaipkatte tootmiseks.

Kummist rakendused

Kummist on palju materiaalseid omadusi, nagu tugevus, pikaajaline, veekindlus ja kuumuskindlus. Need omadused muudavad kummi väga mitmekülgseks, nii et seda kasutatakse paljudes tööstusharudes. Kummi peamine kasutusala on autotööstuses, peamiselt rehvide tootmisel. Täiendavad omadused, nagu libisemine, pehmus, vastupidavus ja vastupidavus, muudavad kummi väga sagedaseks komposiidiks, mida kasutatakse kingade, põrandakatete, meditsiiniliste ja tervishoiuteenuste, kodumasinate, mänguasjade, spordiartiklite ja paljude muude kummitoodete tootmiseks.

Nano-lisandid ja täiteained

Nano-suurused täidised ja lisandid kummitid toimivad tugevdamise ja kaitsevahenditena, mis parandavad tõmbetugevust, kulumiskindlust, rebenemist, hüstereesi ja säilitavad kummi foto- ja termilise lagunemise.

ränidioksiid

Ränidioksiid (SiO2, ränidioksiid) kasutatakse mitmesugustes vormides, nagu amorfne ränidioksiid, nt pürolüüsitud ränidioksiid, ränidioksiid, sadestatud ränidioksiid, et parandada materjalide omadusi seoses dünaamiliste mehaaniliste omadustega, termilise vananemise vastupanu ja morfoloogiaga. Ränidioksiidiga täidetud ühendid näitavad suurenevat viskoossust ja ristsildade tihedust vastavalt täiteaine suurenemisele. Tugevus, moodul, tõmbetugevus ja kulumisomadused paranesid järk-järgult, suurendades ränidioksiidi täiteaine kogust.

Süsinik must

Tahm on parakristalliline süsinik koos kemorimetatud hapniku kompleksidega (nagu karboksüülhape, kinoon, laktoon, fenoolrühm jne), mis on selle pinnale kinnitatud. Need pindmiste hapnikuaatomite rühmad on tavaliselt rühmitatud termini all “lenduvad kompleksid”. Selle lenduva koostise tõttu on süsinikmetalli mittejuhtiv materjal. Süsinik-hapniku kompleksidega on funktsionaliseeritud tahmaosakesed kergemini hajutatud.
Mustmetalli pealispinna ja mahu suhe muudab selle ühise tõmbevärvi. Peaaegu kõik kummitooted, mille puhul on oluline tõmbetugevus ja kulumiskindlus, kasutavad mustast mustust. Killustiku asendajana kasutatakse sadestunud või fumeeritud ränidioksiidi, kui kummist tugevdada, kuid musta värvi tuleks vältida. Kuid ka ränidioksiidil põhinevad täiteained saavad autotööstuse rehvidest ka turuosa, sest ränidioksiidi täiteainete kasutamine vähendab roostevabastusega rehvide kulumist.
Alljärgnev tabel annab ülevaate rehvides kasutatavate süsinikdioksiidide kohta

nimi Lühend ASTM Osakeste suurus nm Tõmbetugevus MPa Labori suhteline hõõrdumine Suhteline liikluskindlus
Super-abrasiivne ahju SAF N110 20-25 25.2 1,35 1,25
Vaheühend SAF ISAF N220 24-33 23.1 1,25 1.15
Kõrge abrasiivkütusega ahi HAF N330 28-36 22.4 1.00 1.00
Lihtne töötlemine kanal EPC N300 30-35 21.7 0.80 0.90
Kiire ekstruudne ahi FEF N550 39-55 18.2 0.64 0.72
Kõrge modulaarse ahju HMF N660 49-73 16.1 0.56 0.66
Poolsuurendav ahi SRF N770 70-96 14.7 0.48 0.60
Peeneteraline FT N880 180-200 12.6 0.22
Keskmine termiline MT N990 250-350 9,8 0.18

Grafeenoksiid

SBR-s hajutatud grafeenoksiid tagab kõrge tõmbetugevuse ja rebimisjõu ning suurepärase kulumiskindluse ja madala veeretakistusjõuga, mis on rehvide tootmisel olulised materjaliomadused. Grafiini oksiid-ränidioksiidiga tugevdatud SBR pakub konkurentsivõimelist alternatiivi keskkonnasõbraliku rehvi tootmisele ja kõrgefektiivsete kummide komposiitide tootmiseks. Grafeeni ja grafeenoksiidi saab ultrahelitöötluse abil edukalt, usaldusväärselt ja hõlpsalt painduda. Klõpsake siin, et saada rohkem teavet grafeeni ultraheli valmistamise kohta!