رزین‌های با محتوای بالای پرکننده، تولیدشده با فراصوت پرتوان
پراکنش فراصوتی امکان وارد کردن کارآمد و همگن نانوپرکننده‌ها به رزین‌ها را فراهم می‌کند. پراکنده‌سازهای فراصوتی به‌راحتی از عهدهٔ غلظت بالای مواد جامد برمی‌آیند تا رزین‌هایی با محتوای بالای پرکننده و توزیع یکنواخت ذرات تولید کنند. فراصوت‌دهی با همهٔ انواع رزین‌ها، پلیمرها و پرکننده‌های متداول سازگار است.
رزین‌ها و پلیمرهای حاوی پرکننده
رزین‌ها و پلیمرهای حاوی پرکننده در تولید صنعتی پوشش‌ها، رنگ‌ها و مواد پلاستیکی با عملکرد بالا و همچنین در علم مواد کاربرد گسترده‌ای دارند. این مخلوط‌ها که با نام کامپاند شناخته می‌شوند، از رزین‌ها یا پلیمرها، افزودنی‌ها و پرکننده‌ها تشکیل شده‌اند. افزودنی‌ها اجزایی مانند پایدارکننده‌ها و پرکننده‌ها هستند که ویژگی‌های خاصی به کامپوزیت می‌بخشند. برای مثال، پرکننده‌های نانوذره‌ای می‌توانند با افزودن استحکام کششی، مقاومت در برابر خراش، مقاومت در برابر UV، دوام حرارتی یا شکل‌پذیری به رزین، کامپوزیت را تقویت کنند. پایدارکننده‌ها برای حفظ ترکیب فرمولاسیون رزین در گذر زمان و در شرایط گوناگون به کار می‌روند. رزین با محتوای بالای پرکننده، خواص ویژهٔ خود را از انواع مشخص پرکننده‌ها و افزودنی‌های به‌کاررفته می‌گیرد. به‌ویژه ذرات نانومقیاس به‌دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد و توان تقویت‌کنندگی عالی خود شناخته شده‌اند. پرکننده‌های عملکردی از اجزای حیاتی مواد با عملکرد بالا هستند. برای وارد کردن چنین پرکننده‌هایی به‌عنوان ذراتی با کارکرد بالا به رزین‌ها و کامپوزیت‌های پلیمری، ضروری است که آن‌ها به‌صورت ذرات منفرد و پراکنده با کامپوزیت مخلوط شوند. پراکنش فراصوتی نیروهای برشی شدیدی ناشی از کاویتاسیون اعمال می‌کند که ذرات را در رزین و پلیمرها کلوخه‌زدایی کرده و تا مقیاس نانو آسیاب می‌کنند. پراکنده‌سازهای فراصوتی به‌راحتی مواد با گرانروی بالا و بارگذاری بالای مواد جامد را پردازش می‌کنند. در نتیجه، این پراکنده‌سازها رزین‌هایی با محتوای بالای پرکننده و کیفیت برتر تولید می‌کنند.
پراکنده‌سازهای فراصوتی به‌راحتی از عهدهٔ بارگذاری بالای مواد جامد و گرانروی‌های بالا برمی‌آیند و ازاین‌رو برای تولید رزین‌ها و کامپوزیت‌های با محتوای بالای پرکننده ایدئال هستند. تصویر، پراکنده‌ساز فراصوتی درون‌خطی زیر را نشان می‌دهد: UIP16000hdT.
- پراکنش کارآمد
- کاهش اندازه تا مقیاس نانو
- پردازش سریع
- حالت ناپیوسته یا جریانی
- قابلیت افزایش مقیاس به‌صورت خطی
- نتایج با تکرارپذیری بسیار بالا
- کاربری آسان و ایمن
- کارکرد 24/7/365
رزین‌ها و کامپوزیت‌های حاوی پرکننده که با فراصوت تولید می‌شوند، به‌دلیل پراکنش یکنواخت پرکننده‌ها در مقیاس نانو، خواص برتری دارند. با ترکیب رزین و پرکننده‌های عملکردی به کمک پراکنش فراصوتی با عملکرد بالا، کامپوزیت حاصل از استحکام و عملکرد عالی، از جمله تقویت با الیاف، رسانایی الکتریکی و حرارتی، خواص نوری و شکل‌پذیری برخوردار می‌شود.
پراکنده‌سازهای فراصوتی را می‌توان برای تولید مستربچ‌های رزین‌ها، پلیمرها و سایر کامپوزیت‌های با محتوای بالای پرکننده به کار برد که با عملکرد بالای خود متمایز می‌شوند.
تولید فراصوتی رزین‌های با محتوای بالای پرکننده
پراکنده‌سازهای فراصوتی به‌دلیل توانایی برجستهٔ خود در پردازش نانوذرات با کارکرد بالا شناخته شده‌اند. دستگاه‌های فراصوتی با عملکرد بالای Hielscher Ultrasonics به‌طور قابل‌اعتماد دامنه‌های بالایی فراهم می‌کنند که برای پراکنش و کلوخه‌زدایی یکنواخت نانومواد در یک سوسپانسیون ضروری هستند. خاصیت سایندگی زیاد و غلظت بالای مواد جامد مشکلی ایجاد نمی‌کنند. با راکتورهای فراصوتی جریان‌گذر ما، حتی مواد خمیرمانند با گرانروی بالا نیز با بالاترین بازده و قابلیت اطمینان پردازش می‌شوند. بنابراین، پراکنده‌سازهای فراصوتی برای تولید رزین‌ها و کامپوزیت‌های با محتوای بالای پرکننده ایدئال هستند.
پراکنده‌سازهای فراصوتی می‌توانند هر نوع رزین و پلیمر، از جمله رزین‌های اپوکسی، رزین‌های پلی‌استر، وینیل‌استرها، پلیمرها و زیست‌پلیمرها، رنگ‌ها و پوشش‌ها را پردازش کنند.
برای تولید کامپوزیت مطابق با دستور فرمولاسیون شما می‌توان هر نوع افزودنی و پرکنندهٔ عملکردی را اضافه کرد. پرکننده‌ها و افزودنی‌های متداول برای رزین‌های حاوی پرکننده شامل نانوذرات با عملکرد بالا مانند CNTs، TiO2، SiO2، BaSO4، گرافن، اکسید گرافن، نانوپولک‌های Al2O3 (کوراندوم)، رنگ‌دانه‌ها و غیره هستند.
این پرکننده‌ها و افزودنی‌ها به رزین‌ها وارد می‌شوند تا ویژگی‌های برتری مانند مقاومت در برابر خراش، استحکام کششی، مقاومت در برابر UV، براقیت، شکل‌پذیری، خواص نوری و غیره به آن‌ها ببخشند. با پراکنش فراصوتی، عملکرد استثنایی کامپوزیت به‌طور قابل‌اعتماد و تکرارپذیر حاصل می‌شود.
آسیاب‌کاری تر و پراکنش فراصوتی روشی بسیار کارآمد برای کاهش اندازهٔ ذرات است، برای مثال ذرات TiO2
نقشهٔ فنی UIP4000hdt، یک مخلوط‌کن صنعتی پرقدرت با برش بالا و توان 4000 وات برای تولید درون‌خطی رزین‌های با محتوای بالای پرکننده و نانوکامپوزیت‌ها.
تولید کارمزدی فراصوتی رزین‌های با محتوای بالای پرکننده
Hielscher Ultrasonics خدمات تولید کارمزدی یا تولید قراردادی رزین‌های با محتوای بالای پرکننده را ارائه می‌دهد. ما از پراکنده‌سازهای فراصوتی صنعتی پرتوان خود برای تولید رزین‌های حاوی پرکننده با عملکرد بالا استفاده می‌کنیم که متناسب با نیازهای طرف قرارداد ما ساخته می‌شوند.
علاوه بر این، ما رزین‌های اپوکسی استاندارد حاوی پرکننده را به‌صورت عمده عرضه می‌کنیم که در آن‌ها CNTs، TiO2، SiO2 یا گرافن با غلظت‌های مختلف از طریق پراکنش فراصوتی به‌طور یکنواخت وارد شده‌اند. برای دریافت اطلاعات بیشتر دربارهٔ رزین‌های با محتوای بالای پرکننده و خدمات تولید کارمزدی ما، با ما تماس بگیرید!
پراکنده‌سازهای فراصوتی پرتوان برای تولید رزین‌های حاوی پرکننده
Hielscher Ultrasonics پراکنده‌سازهای فراصوتی با عملکرد بالا را برای کاربردهای سنگین، مانند تولید رزین‌ها و کامپوزیت‌های با محتوای بالای پرکننده، طراحی، تولید و عرضه می‌کند. دستگاه‌های فراصوتی Hielscher در سراسر جهان برای پراکنش نانومواد در رزین‌ها، پلیمرها، رنگ‌ها و سایر مواد با عملکرد بالا به کار می‌روند.
پردازشگرهای فراصوتی صنعتی Hielscher Ultrasonics می‌توانند به‌طور پیوسته دامنه‌های بسیار بالایی ایجاد کنند. کارکرد با دامنه‌های تا 200µm در حالت 24/7 به‌راحتی امکان‌پذیر است. امکان کار با پراکنده‌ساز فراصوتی در دامنه‌های بالا و تنظیم دقیق دامنه برای تطبیق شرایط فرایند فراصوتی با فرمولاسیون رزین‌ها و کامپوزیت‌های حاوی پرکننده ضروری است.
فشار یکی دیگر از پارامترهای مهم فرایند است. در فشارهای بالاتر، شدت کاویتاسیون فراصوتی و نیروهای برشی آن افزایش می‌یابد. راکتورهای فراصوتی Hielscher قابلیت کار تحت فشار دارند. یک حسگر فشار با اتصال سوکتی از طریق سیم به مولد فراصوت متصل می‌شود؛ در این مولد، پارامترهای پردازش مانند انرژی فراصوتی، دما، فشار و زمان به‌طور خودکار روی یک کارت SD تعبیه‌شده ذخیره می‌شوند.
پایش فرایند و ثبت داده‌ها برای استانداردسازی مستمر فرایند و کیفیت محصول اهمیت دارند. با دسترسی به داده‌های فرایند که به‌طور خودکار ثبت شده‌اند، می‌توانید نوبت‌های پیشین فراصوت‌دهی را بازبینی و نتیجه را ارزیابی کنید.
یکی دیگر از ویژگی‌های کاربرپسند سامانه‌های فراصوتی دیجیتال ما، کنترل از راه دور از طریق مرورگر است. با کنترل از راه دور از طریق مرورگر می‌توانید پردازشگر فراصوتی خود را از هر مکانی راه‌اندازی، متوقف، تنظیم و پایش کنید.
جدول زیر نمایی از ظرفیت تقریبی پردازش دستگاه‌های فراصوتی ما ارائه می‌دهد:
| حجم هر بچ | دبی | دستگاه‌های پیشنهادی |
|---|---|---|
| 10 تا 2000mL | 20 تا 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0٫1 تا 20L | 0٫2 تا 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 تا 100L | 2 تا 10L/min | UIP4000hdT |
| قابل اعمال نیست | 10 تا 100L/min | UIP16000 |
| قابل اعمال نیست | بیشتر | مجموعه‌ای از دستگاه‌های UIP16000 |
منابع علمی / مراجع
- 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.
فراصوت با عملکرد بالا! سبد محصولات Hielscher کل طیف را از دستگاه فراصوتی آزمایشگاهی جمع‌وجور و واحدهای رومیزی تا سامانه‌های فراصوتی تمام‌صنعتی پوشش می‌دهد.