فرمولاسیون چسب با کارایی بالا – بهبود یافته توسط پراکندگی اولتراسونیک
چسب های با کارایی بالا از سیستم های اپوکسی، سیلیکون، پلی اورتان، پلی سولفید یا اکریلیک حاوی پرکننده ها و افزودنی های مختلف (نانو) تشکیل شده اند که عملکرد ویژه ای مانند استحکام باند، وزن سبک، دوام، مقاومت در برابر حرارت و پایداری را به چسب می دهند. اختلاط کارآمد و قابل اعتماد برای فرمولاسیون چسب های با کارایی بالا مورد نیاز است. پراکندگی التراسونیک و امولسیون استفاده می شود ترکیب اجزای مختلف به طور یکنواخت به مخلوط چسب همگن. فراصوت درون خطی حتی مواد چسبناک بالا و بارگذاری نانو پرکننده بالا را به طور قابل اعتماد و موثر تولید چسب های برتر ترکیب می کند.
نیروهای برشی بالا اولتراسونیک برای پراکندگی چسب های با کارایی بالا
چسب های با کارایی بالا استحکام اتصال، دوام و وزن سبک فوق العاده ای را ارائه می دهند. بسته به کاربرد نهایی، پلیمرها، کوپلیمرها و افزودنی های متعدد بر اساس دستور العمل های مفصل فرموله می شوند.
فرز مرطوب التراسونیک و پراکندگی یک روش بسیار کارآمد برای کاهش اندازه ذرات است، به عنوان مثال TiO2 و سایر نانوذرات
MultiSonoReactor با 4x 4kW برای کاربردهای قدرت اولتراسونیک مانند تولید چسب های تقویت شده نانو.
سیستم های اپوکسی، سیلیکون، پلی اورتان و اکریلیک برای چسب ها و چسب ها توسط فرمول سازها تولید می شوند که با افزودن چسب ها، پرکننده های معدنی (تالک، سیلیس، آلومینا و غیره)، انعطاف پذیرها، کاهنده های ویسکوزیته، رنگ کننده ها، غلیظ کننده ها، شتاب دهنده ها، پروموترهای چسبندگی و غیره پایه چسب را اصلاح می کنند. این تغییرات اهداف مختلفی مانند بهبود عملکرد و/یا راحتی پردازش یا کاهش هزینه ها را دنبال می کنند. پراکنده کننده مافوق صوت با برش بالا ایده آل برای فرموله کردن سیستم های اپوکسی مختلف درون خطی و اجازه می دهد تا برای تولید انعطاف پذیر از چسب های متناسب با نیازهای برنامه های کاربردی خاص.میکسرهای التراسونیک با برش بالا برای درخواست پراکندگی و کاربردهای امولسیون
پردازنده های اولتراسونیک با کارایی بالا مانند میکسر با برش بالا کار می کنند. نیروهای برشی شدید توسط کاویتاسیون اولتراسونیک / آکوستیک تولید می شوند و برای امولسیون دسته ای و درون خطی، پراکندگی، فرز، deagglomeration و همگن سازی ایده آل هستند. غلظت های جامد کم تا بالا و ویسکوزیته را می توان به راحتی با استفاده از پراکنده کننده های درون خطی مافوق صوت پردازش کرد.
اختلاط التراسونیک با برش بالا از نانومواد در چسب
نانومواد مانند نانولوله های کربنی (CNTs)، نانوذرات فلزی، نانو سیلیس، نانو رس، نانوالیاف و بسیاری دیگر از ذرات نانو به منظور تولید پلیمرهای نانوتقویت شده (نانوکامپوزیت) استفاده می شوند. نانوذرات به دلیل توانایی خود در تغییر خواص مکانیکی (به عنوان مثال، سختی، الاستیسیته)، خواص الکتریکی (به عنوان مثال، رسانایی)، خواص عملکردی (به عنوان مثال، نفوذپذیری، دمای انتقال شیشه، مدول) و عملکرد شکست چسب های پلیمری ترموست به خوبی شناخته شده اند. نه تنها به نانومواد خواص ویژه ای با کارایی بالا مانند استحکام باند، دوام، مساعدت، کشش یا مقاومت در برابر حرارت می دهند. افزودن ذرات نانوساختار می تواند خواص مانع پلیمرها را نیز بهبود بخشد.
نیروهای برشی بالا از کاویتاسیون صوتی تولید شده اولتراسونیک به خوبی برای توانایی خود را به deagglomerate و پراکنده نانو ذرات و حتی برای شکستن ذرات اولیه (به عنوان مثال، فرز اولتراسونیک) شناخته شده است. هنگامی که این نیروهای مافوق صوت به سیستم های پلیمری حاوی نانوذرات و پرکننده های دیگر اعمال می شوند، یک فرمول بسیار یکنواخت به دست می آید. پراکندگی اولتراسونیک یک روش کم مصرف انرژی است که مصرف انرژی کمتری را در مقایسه با روش های معمولی مخلوط کردن برشی مانند میکسرهای تیغه برشی بالا، میکسرهای پروانه یا آسیاب ها نشان می دهد.
- پراکندگی قابل اعتماد و کارآمد
- عملکرد اختلاط کلی برتر
- ترکیب سریع
- توان عملیاتی بالا
- نانو تقویت کننده
- گاز زدایی
- افزایش استحکام باند
- به راحتی قادر به پردازش ویسکوزیته بالا است
- دسته ای و درون خطی
- تست فرمولاسیون بدون ریسک
- مقیاس خطی
- انرژی کارآمد
Kaboori و همکاران (2013) نشان داد که امواج فراصوت یک روش موثر برای پراکنده کردن ساختارهای لایه ای مونت موریلونیت (MMT) و توسعه چسب های PVA تقویت شده با MMT است. امواج فراصوت به عنوان قابل اعتماد و کارآمد در پراکندگی نانورس در PVA در بارهای کم (1٪ و 2٪) و بالا (4٪) نشان داده شد.
تیم تحقیقاتی دریافتند که "تکنیک اولتراسونیک در پراکندگی نانورس به ویژه در بارگذاری های بالا بسیار کارآمد است، برخلاف میکسر سرعت برشی بالا. اختلاط با سرعت بالا می تواند نانورس را در PVA تنها در بارهای کم پراکنده کند و استحکام چسبندگی PVA را در شرایط مختلف افزایش دهد. اختلاط با سرعت بالا دارای معایبی است: آسیب احتمالی به امولسیون PVA (به دلیل نیروی برشی قوی که در هنگام اختلاط استفاده می شود)، هزینه بالا و مصرف انرژی بالا. در مقابل، تکنیک اولتراسونیک حداقل تاثیر منفی بر امولسیون PVA دارد. علاوه بر این، روش امواج فراصوت مقرون به صرفه است زیرا مخلوط کردن اولتراسونیک می تواند قبل از تولید PVA انجام شود و محلول حاوی نانورس را می توان به PVA در طول فرآیند تولید اضافه کرد. با توجه به نتایج به دست آمده از این مقاله و کار قبلی ما و با در نظر گرفتن مزایای تکنیک فراصوت نسبت به مخلوط کردن با سرعت بالا، افزودن نانورس به PVA در مقیاس صنعتی امکان پذیر به نظر می رسد و می تواند به تولید کنندگان چسب چوب توصیه شود. (کابوری و همکاران، 2013)
مقایسه نانوپرکننده های مختلف پراکنده در هاردنر (فراصوت - ایالات متحده): (الف) 0.5٪ وزنی نانوالیاف کربن (CNF). (ب) 0.5٪ وزنی CNT اکسید شده
مطالعه و تصویر: Zanghellini و همکاران، 2021
اثرات گاز زدایی اولتراسونیک در تولید چسب
یک مزیت اضافی از فراصوت، که بهبود می بخشد نتایج فرمولاسیون به طور قابل توجهی، اثر degasification از درمان اولتراسونیک است. هم زدن مکانیکی با سرعت بالا (به عنوان مثال، میکسرهای تیغه ای با برشی بالا) تعداد زیادی حباب گاز در مخلوط تولید می کند که در برخی موارد حتی به دلیل رنگ روشن مخلوط قابل مشاهده است. التراسونیک بالا برشی مخلوط کردن دارای مزیت بزرگ است که تکنیک فراصوت گازها را به فرمولاسیون چسب ترکیب نمی کند، در عوض نیروی امواج فوق صوت در حال حاضر حباب های گاز در حال حاضر به ادغام و شناور به سطح مایع، از جایی که گاز به راحتی می تواند حذف. در نتیجه، سونوگرافی ترویج گاز زدایی و هوادهی مایعات و فرمولاسیون چسب. (cp. شادلو و همکاران، 2014)
پراکنده کننده های اولتراسونیک با کارایی بالا برای فرمولاسیون چسب صنعتی
Hielscher Ultrasonics طراحی، تولید و توزیع پراکنده کننده های مافوق صوت با کارایی بالا برای کاربردهای سنگین مانند ساخت چسب های با کارایی بالا، رزین های بسیار پر شده و نانوکامپوزیت. مافوق صوت Hielscher در سراسر جهان برای پراکنده کردن نانو مواد به پلیمرها، رزین، پوشش ها، و دیگر مواد با کارایی بالا استفاده می شود.
پراکنده کننده های مافوق صوت Hielscher را می توان از طریق جریان های مختلف تغذیه با اضافه کردن مواد مختلف تحت شرایط جریان کنترل شده به منطقه اختلاط حفره ای تغذیه کرد. پراکنده کننده های اولتراسونیک در پردازش ویسکوزیته کم تا بالا قابل اعتماد و کارآمد هستند. بسته به مواد اولیه و هدف کاهش اندازه، شدت اولتراسونیک را می توان دقیقا تنظیم کرد.
به منظور پردازش خمیرهای پلیمری چسبناک، نانو مواد و غلظت جامد بالا، پراکنده کننده مافوق صوت باید قادر به تولید دامنه های بالا به طور مداوم باشد. Hielscher اولتراسونیک’ پردازنده های اولتراسونیک صنعتی می توانند دامنه های بسیار بالایی را در عملیات مداوم تحت بار کامل ارائه دهند. دامنه های تا 200 میکرومتر را می توان به راحتی در عملیات 24/7 اجرا کرد. گزینه ای برای کار با پراکنده کننده اولتراسونیک در دامنه های بالا و تنظیم دامنه دقیق برای انطباق شرایط فرآیند اولتراسونیک با فرمولاسیون چسب های با کارایی بالا، مخلوط های پلیمری تقویت شده نانو و نانوکامپوزیت ها ضروری است.
علاوه بر دامنه اولتراسونیک، فشار یکی دیگر از پارامترهای فرآیند بسیار مهم است. تحت فشارهای بالا، شدت کاویتاسیون اولتراسونیک و نیروهای برشی آن تشدید می شود. راکتورهای مافوق صوت Hielscher را می توان تحت فشار قرار داد و در نتیجه به دست آوردن نتایج فراصوت تشدید.
نظارت بر فرآیند و ثبت داده ها برای استانداردسازی مداوم فرآیند و کیفیت محصول مهم است. سیم سنسورهای فشار و دما قابل اتصال به ژنراتور اولتراسونیک برای نظارت و کنترل فرآیند پراکندگی اولتراسونیک. تمام پارامترهای مهم پردازش مانند انرژی اولتراسونیک (خالص + کل)، دما، فشار و زمان به طور خودکار پروتکل شده و در یک کارت SD داخلی ذخیره می شوند. با دسترسی به داده های فرآیند به طور خودکار ضبط شده، شما می توانید فراصوت قبلی اجرا می شود تجدید نظر و ارزیابی نتایج فرآیند.
یکی دیگر از ویژگی های کاربر پسند، کنترل از راه دور مرورگر سیستم های اولتراسونیک دیجیتال ما است. از طریق کنترل مرورگر از راه دور می توانید پردازنده اولتراسونیک خود را از راه دور از هر کجا شروع، توقف، تنظیم و نظارت کنید.
اکنون با ما تماس بگیرید تا در مورد پراکنده کننده های اولتراسونیک با کارایی بالا و کاربردهای آنها در تولید چسب ها و پوشش های با کارایی بالا بیشتر بدانید!
جدول زیر به شما نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی مافوق صوت ما می دهد:
| حجم دسته ای | نرخ جریان | دستگاه های توصیه شده |
|---|---|---|
| 1 تا 500 میلی لیتر | 10 تا 200 میلی لیتر در دقیقه | UP100H |
| 10 تا 2000 میلی لیتر | 20 تا 400 میلی لیتر در دقیقه | تا 200 هرتز، UP400St |
| 0.1 تا 20 لیتر | 0.2 تا 4 لیتر در دقیقه | UIP2000hdT |
| 10 تا 100 لیتر | 2 تا 10 لیتر در دقیقه | UIP4000hdT |
| ن.ا. | 10 تا 100 لیتر در دقیقه | UIP16000 |
| ن.ا. | بزرگتر | خوشه ای از UIP16000 |
تماس با ما! / از ما بپرسید!
Hielscher مافوق صوت تولید کننده هموژنایزرهای مافوق صوت با کارایی بالا برای مخلوط کردن برنامه های کاربردی، پراکندگی، امولسیون و استخراج در آزمایشگاه، خلبان و مقیاس صنعتی.
ادبیات / منابع
- Kaboorani, Alireza; Riedl, Bernard; Blanchet, Pierre (2013): Ultrasonication Technique: A Method for Dispersing Nanoclay in Wood Adhesives. Journal of Nanomaterials 2013.
- Shadlou, Shahin; Ahmadi Moghadam, Babak; Taheri, Farid (2014): Nano-Enhanced Adhesives. Reviews of Adhesion and Adhesives 2, 2014. 371-412.
- Zanghellini, B.; Knaack, P.; Schörpf, S.; Semlitsch, K.-H.; Lichtenegger, H.C.; Praher, B.; Omastova, M.; Rennhofer, H. (2021): Solvent-Free Ultrasonic Dispersion of Nanofillers in Epoxy Matrix. Polymers 2021, 13, 308.
- Hielscher, Thomas (2007): Ultrasonic Production of Nano-Size Dispersions and Emulsions. European Nano Systems 2005, Paris, France, 14-16 December 2005.
حقایقی که ارزش دانستن دارند
چسب ها و چسب های با کارایی بالا
چسب ها، چسب ها و ابرچسب های با کارایی بالا در صنایع منیفولد استفاده می شود. مزیت مهم چسب های با کارایی بالا، استحکام اتصال فوق العاده و وزن سبک آنها است. چسب های با کارایی بالا به طور گسترده در ساخت و ساز، بخش خودرو و هوافضا، ساخت تجهیزات پزشکی، محصولات کالایی و کفش در میان بسیاری از کالاهای دیگر استفاده می شود.
پلیمرها ماده پایه ای هستند که در چسب ها استفاده می شوند. پلیمرهای متداول شامل پلی استر، کوپلی استر، الاستومرهای کوپلی آمید، پلی ال ها و پلی اورتان (PU) هستند.
برای هر صنعت و کاربرد، چسب های ویژه ای با خواص سازگار در دسترس است. به عنوان مثال، سیستم های چسب لمینیت مبتنی بر آب اغلب برای بسته بندی مواد غذایی استفاده می شوند، در حالی که چسب های با کارایی بالا مبتنی بر پلی اورتان ترموپلاستیک به طور گسترده در کفش استفاده می شوند. بر اساس فناوری فرمولاسیون، چسب های با کارایی بالا را می توان به چهار بخش اصلی مبتنی بر حلال، مبتنی بر آب، مذاب داغ و قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش تقسیم کرد. پراکندگی التراسونیک و امولسیون در تولید همه این برای انواع چسب با کارایی بالا استفاده می شود.
Hielscher مافوق صوت تولید کننده هموژنایزرهای مافوق صوت با کارایی بالا از ازمایشگاه ها تا اندازه صنعتی.