اجزای مختلف، مانند رنگدانه، مواد، مواد افزودنی شیمیایی، crosslinkers و رئولوژی به داخل پوشش و رنگ فرمولاسیون است. سونوگرافی یک ابزار موثر برای پراکندگی و امولسیون، deagglomeration و فرز از آنها و در پوشش است.

سونوگرافی در فرمولاسیون پوشش استفاده می شود:

• امولسیون پلیمرها در سیستم های آبی
• پراکنده و فرز خوب از رنگدانه
• کاهش اندازه نانومواد در پوشش های با کارایی بالا

پوشش ها در دو دسته پهن قرار می گیرد: ریسنگ ها و پوشش های مبتنی بر آب و حلال. هر نوع چالش های خاص خود را دارد. جهت هایی که خواستار کاهش VOC و قیمت های حلال بالا هستند، رشد فناوری های پوششی آلومینیوم منتقله از آب را تحریک می کنند. استفاده از امواج فراصوت می تواند عملکرد چنین سیستم های سازگار با محیط زیست را افزایش دهد.

افزایش فرمولاسیون پوشش به دلیل امواج فراصوت

سونوگرافی می تواند به فرمول های پوشش های معماری، صنعتی، خودرو و چوب کمک کند تا ویژگی های پوشش، مانند قدرت رنگ، خراش، ترک و مقاومت UV یا هدایت الکتریکی را افزایش دهند. برخی از این ویژگی های پوششی با گنجاندن مواد با اندازه نانو به دست می آیند، مانند اکسیدهای فلزی (TiO_H2S، سیلیس، ها Ceria، اکسید روی، …)

سونوگرافی می کند کمک بیشتر در defoaming (حباب محصور) و گاز زدایی (گاز حل شده) از محصولات بسیار viscous. اطلاعات بیشتر در مورد آئراتاسیون زدایی مافوق صوت و گاز زدایی از مایعات!

به عنوان فن آوری پراکنده مافوق صوت را می توان در آزمایشگاه استفاده می شود, نیمکت بالا و سطح تولید صنعتی, اجازه می دهد برای نرخ توان بیش از 10 تن در ساعت آن است که در R اعمال می شود&مرحله D و در تولید تجاری. نتایج فرایند را می توان به راحتی و خطی مقیاس بندی کرد.

دستگاه های مافوق صوت Hielscher بسیار انرژی کارآمد هستند. دستگاه ها تقریباً ۸۰ تا ۹۰٪ از قدرت ورودی الکتریکی را به فعالیت مکانیکی در مایع تبدیل می کنند. این منجر به هزینه های پردازش قابل ملاحظه ای پایین تر است.

پس از لینک های زیر، شما می توانید اطلاعات بیشتر در مورد استفاده از سونوگرافی با عملکرد بالا برای

• امولسیون پلیمرها در سیستم های آبی،
• پراکنده و فرز خوب از رنگدانه،
• . کاهش اندازه نانومواد.

پلیمریزاسیون با استفاده از فراصوت

فرمولاسیون های پوشش سنتی از شیمی پلیمر پایه استفاده می کنند. تغییر به فناوری پوشش مبتنی بر آب بر انتخاب مواد اولیه، خواص و متدولوژی های فرمولاسیون تأثیر دارد.

در پلیمریزاسیون امولسیونی معمولی، به عنوان مثال، پوشش های آب پایه، این ذرات از مرکز به سطح آنها ساخته شده است. عوامل جنبشی را تحت تاثیر قرار همگن ذرات و مورفولوژی.

فراصوت را می توان در دو روش استفاده می شود تولید امولسیون پلیمر.

• بالا پایین: امولسیون/دیسپرس (Dispersing) ذرات پلیمر بزرگتر برای تولید ذرات کوچکتر با کاهش اندازه
• از پایین به بالا: استفاده از سونوگرافی قبل یا حین پلیمریزاسیون ذرات

 

 

پلیمرها نانوذرات در Miniemulsions

پلیمریزاسیون ذرات در مینی تکانه ها اجازه ساخت ذرات پلیمری پراکنده با کنترل خوب بر اندازه ذرات را می دهد. سنتز ذرات پلیمری نانوذرات در مینی عایق ها (که با نام نانوراکتورها نیز شناخته می شود)، همان طور که توسط K. Landfester (۲۰۰۱) ارائه شده است، روشی عالی برای تشکیل نانوذرات پلیمری است. این رویکرد از تعداد بالای نانوهمدستی های کوچک (فاز پراکنده) در یک املسون به عنوان نانو رئاکتور استفاده می کند. در این ها ذرات در مد بسیار موازی در فرد، قطره های محصور سنتز می شوند. لندفستر (۲۰۰۱) در مقاله خود پلیمریزاسیون در نانوراکتورها را در کمال بالا برای نسل ذرات بسیار یکسان با اندازه تقریباً یکنواخت ارائه می دهد. تصویر بالا نشان می دهد ذرات به دست آمده توسط چند ضلعی به کمک مافوق صوت در miniemulsions.

قطره های کوچک تولید شده توسط استفاده از برشی بالا (فراصوت) و تثبیت شده توسط عوامل تثبیت کننده (امولزیفیرها)، می تواند توسط پلیمریزاسیون بعدی و یا با کاهش دما در مورد مواد ذوب درجه حرارت پایین سخت شده است. به عنوان امواج فراصوت می تواند قطره های بسیار کوچک از اندازه تقریبا یکنواخت در دسته و فرایند تولید, آن را اجازه می دهد تا برای کنترل خوب بر اندازه ذرات نهایی. برای پلیمریزاسیون نانوذرات، مونومرهای هیدروفیلی را می توان به یک فاز آلی، و مونومرهای آب هراسی در آب امولیزه کرد.

در هنگام کاهش اندازه ذرات، سطح ذرات کل در همان زمان افزایش می یابد. تصویر سمت چپ ارتباط بین اندازه ذرات و سطح را در صورت وجود ذرات کروی نشان می دهد. بنابراین مقدار سورفکتانت مورد نیاز برای تثبیت املسون تقریباً به طور خطی با سطح ذرات کل افزایش می یابد. نوع و مقدار سورفکتانت بر اندازه قطره تأثیر می گذارد. قطره های ۳۰ تا ۲۰۰nm را می توان با استفاده از سورفکتانت های آنیونیک یا cationic به دست آورد.

رنگدانه در پوشش

رنگدانه های آلی و غیر آلی جزء مهمی از فرمولاسیون های پوششی هستند. به منظور به حداکثر رساندن عملکرد رنگدانه کنترل خوبی بر اندازه ذرات مورد نیاز است. هنگام اضافه کردن پودر رنگدانه به سیستم های منتقله از آب، حلال یا اپوکسی، ذرات رنگدانه منفرد تمایل به تشکیل آگلومراهای بزرگ دارند. مکانیسم های بلندبرشی مانند میکسرهای روتور-استاتور یا آسیاب های مهره آشوبگر به طور متعارف برای شکستن چنین آگلومراها و آسیاب کردن ذرات رنگدانه منفرد مورد استفاده قرار می گیرند. امواج فراصوت در یک جایگزین بسیار موثر برای این مرحله در ساخت پوشش.

گراف های زیر تأثیر فراصوت را بر اندازه یک رنگدانه دروار مروارید نشان می دهند. سونوگرافی ذرات رنگدانه فردی را با برخورد بین ذرات پرسرعت آسیاب می کند. مزیت برجسته امواج فراصوت تاثیر بالای نیروهای برچی حفره ای است، که باعث می شود استفاده از رسانه های آسیاب (مانند مهره ها، مروارید) غیر ضروری است. از آنجا که ذرات توسط جت های مایع سریع شدید تا ۱۰km/hr شتاب می شوند، برخورد با خشونت و خرد شدن به قطعات کوچک صورت می گیرد. سایش ذرات می دهد ذرات مافوق صوت آسیاب سطح صاف. به طور کلی، فرز مافوق صوت و پراکنده نتایج در اندازه خوب و توزیع ذرات یکنواخت است.

 

فرز مافوق صوت و پراکنده اغلب برتری میکسر با سرعت بالا و آسیاب های رسانه ای به عنوان فراصوت فراهم می کند پردازش سازگار تر از تمام ذرات. به طور کلی، فراصوت تولید اندازه ذرات کوچکتر و توزیع اندازه ذرات باریک (منحنی فرز رنگدانه). این بهبود کیفیت کلی از پراکنده رنگدانه, به عنوان ذرات بزرگتر به طور معمول با قابلیت پردازش تداخل, براق, مقاومت و ظاهر نوری.

از آنجا که فرز و سنگ زنی ذرات بر اساس برخورد بین ذرات به عنوان یک نتیجه از حفره مافوق صوت, راکتورهای مافوق صوت می تواند غلظت جامد نسبتا بالا رسیدگی (به عنوان نمونه دسته استاد) و هنوز هم تولید اثرات کاهش اندازه خوب. جدول زیر تصاویری از آسیاب مرطوب TiO2 را نشان می دهد.

طرح زیر نشان می دهد منحنی توزیع اندازه ذرات برای deagglomeration دی اکسید تیتانیوم دگوسا آناتاز توسط فراصوت. شکل باریک منحنی پس از فراصوت یک ویژگی معمولی از پردازش مافوق صوت است.

مواد نانو در پوشش عملکرد بالا

فناوری نانو یک تکنولوژی نوظهور است که راه خود را به بسیاری از صنایع تبدیل می کند. نانومواد و نانوکامپوزیت ها در فرمولاسیون پوشش ، به عنوان مثال ، برای افزایش سایش و مقاومت در برابر خراش یا ثبات UV استفاده می شود. بزرگترین چالش برای نرم افزار در پوشش حفظ شفافیت ، وضوح ، و براق است. بنابراین ، نانوذرات برای جلوگیری از تداخل با طیف مرئی نور ، بسیار کوچک هستند. برای بسیاری از برنامه های کاربردی ، این قابل ملاحظه ای کمتر از 100nm است.

آسیاب مرطوب اجزای با کارایی بالا به محدوده نانومتر تبدیل به یک گام بسیار مهم در فرمولاسیون پوشش های نانو مهندسی می شود. هر ذراتی که با نور مرئی تداخل داشته باشند، باعث مه آلود شدن و از دست دادن در شفافیت می شوند. بنابراین توزیع های اندازه بسیار باریک مورد نیاز است. امواج فراصوت یک وسیله بسیار موثر برای فرز خوب از مواد جامد است. حفره مافوق صوت / صوتی در مایعات باعث برخورد بین ذرات با سرعت بالا. متفاوت از آسیاب های مهره معمولی و آسیاب های سنگریزه ای، خود ذرات در حال ترکیب یکدیگر هستند و رسانه های فرز را غیر ضروری می کنند.

شرکت ها، مانند Panadur (آلمان) استفاده از Ultrasonicators Hielscher برای پراکنده و deagglomeration نانو مواد در پوشش های داخل قالب. اینجا را کلیک کنید برای خواندن بیشتر در مورد پراکنده مافوق صوت از پوشش در قالب!

برای فراصوت مایعات یا حلال های قابل اشتعال در محیط های خطرناک پردازنده های دارای گواهی ATEX در دسترس هستند. اطلاعات بیشتر در مورد Atex گواهی مافوق صوت UIP1000 - Exd!