چگونه به مخلوط Varnishes با Nanofillers

تولید لاک نیاز به تجهیزات اختلاط قدرتمندی دارد که می توانند از عهده نانو ذرات و رنگدانه ها برآیند که باید به طور یکنواخت در فرمولاسیون پراکنده شوند. هموژنایزرهای مافوق صوت بسیار کارآمد و قابل اعتماد تکنیک پراکنده است که ارائه توزیع همگن از نانوذرات را به پلیمر.

تولید لاک با میکسرهای مافوق صوت با کارایی بالا

یک لاک به عنوان یک پوشش یا فیلم محافظ سخت شفاف شفاف توصیف می شود که از ریزین ها (مانند اکریلیک، پلی اورتان، آلکید، شلک)، روغن خشک کننده، خشک کن فلزی، و حلال های فرار (مانند نفتا، روح معدنی یا نازک تر) فرموله می شود. هنگامی که لاک می شود، حلال حاوی آن تبخیر می شود، و اجزای تشکیل دهنده باقی مانده اکسید یا پلیمریزه می شوند تا یک فیلم شفاف با دوام تشکیل دهند. لاک ها بیشتر به عنوان پوشش محافظ برای سطوح چوبی، نقاشی ها، و اشیاء تزئینی مختلف استفاده می شوند، در حالی که لاک های درمان UV در پوشش های خودرو، لوازم آرایشی، غذا، علم و شاخه های دیگر استفاده می شود.

پراش مافوق صوت نانو سیلیس در لاک

یک مثال رایج برای پراکنده مافوق صوت ترکیب سیلیس کلوئیدی است, که معمولا برای دادن خواص thixotropic varnishes اضافه شده است.
به عنوان مثال، لاک پلی اتریمیدی پر از نانو سیلیس افزایش طول عمر را تا سی برابر بالاتر از یک استاندارد نشان می دهد. نانو سیلیس خواص لاک را به عنوان هدایت الکتریکی آن، نقاط قوت دی الکتریک DC و AC و قدرت پیوند آن بهبود می بخشد. بنابراین پراکنده کننده های مافوق صوت به طور گسترده ای برای تولید پوشش های هادی الکتریکی استفاده می شود.
سایر کانی های سیلیکات، وولاستونیت، تالک، میکا، کائولین، فلدسپار، و نفلین سینیت پرکننده های ارزان قیمت هستند و به طور گسترده ای به عنوان رنگدانه های به اصطلاح توسعه دهنده استفاده می شوند که برای اصلاح رئولوژی (ویسکوزیته)، پایداری تهی شدن و استحکام فیلم در پوشش ها اضافه می شوند.

تحقیقات اثبات برتری مافوق صوت برای پراش نانو پر کننده

مونتیرو و همکارانش (۲۰۱۴) فناوری های پراکنده مشترک را مقایسه کردند – یعنی روتور استاتور میکسر، پروانه Cowles، و پروب مافوق صوت از نوع پراکنده – با توجه به کارایی آنها در پراکنده کردن دی اکسید تیتانیوم (TiO2، آناتاز). امواج فراصوت نشان داد که کارآمد ترین به پراکنده نانوذرات در آب با استفاده از پلی االکرولیت معمولی Na-PAA، و برتری مخلوط کردن با روتور استاتور یا Cowles impeller به طور قابل توجهی.
جزئیات مطالعه: تکنیک های مختلف پراکنده سازی به منظور شناسایی موثرترین در ایجاد یک تعلیق آبی نانو TiO2 به خوبی deagglomerated مقایسه شد. نمک سدیم پلی آکاریلیک اسید (Na-PAA) که به طور معمول در صنعت برای پراکنده های آبی TiO2 استفاده می شد، به عنوان پراکنده کننده مرجع مورد استفاده قرار گرفت. شکل 1 نشان می دهد حجم توزیع اندازه ذرات (PSD) به دست آمده، با استفاده از پخش Cowles (30 دقیقه در 2000 دور در دقیقه)، روتور استاتور میکسر (30 دقیقه در 14000 دور در دقیقه)، و پروب نوع فراصوت (Hielscher UIP1000hdT، 2 دقیقه در دامنه 50٪ ). “با استفاده از Cowles پراکنده اندازه ذرات در سه محدوده مختلف بود: 40–100 nm, 350–1000 nm و 1200–4000 nm. آگلومراهای بزرگتر به وضوح بر توزیع تسلط دارند و نشان می دهند که این تکنیک ناکارآمد است. روتور-استاتور همچنین نتایج رضایت بخش ارائه داد، به طور مستقل از نانوذراتی که به یکباره یا به تدریج در طول زمان اختلاط اضافه می شوند. تفاوت عمده مشاهده شده در نتیجه Cowles مربوط به جابه جایی قله میانی به اندازه ذرات بالاتر است که تا حدودی با راست ترین قله ادغام می شود. از سوی دیگر، استفاده از سونوگرافی نتیجه بسیار بهتری به دست آورد، با یک قله باریک در 0.1 nm و دو بسیار کوچکتر در محدوده 150–280 nm و 380–800 nm.”

توزیع اندازه ذرات پراکنده آبی نانو TiO2 (10mgmL−1، pH = 9) آماده شده با استفاده از تکنیک های مختلف پراکنده. امواج فراصوت می دهد کوچکترین نانوذرات TiO2 و باریک ترین منحنی کاهش اندازه ذرات. هنگامی که از پراکنده (Na-PAA) استفاده شد، نسبت به نانو-TiO2 1:1 بود.
(مطالعه و گرافیک: © مونتیرو و همکاران، ۲۰۱۴)

اسپری خشک TiO2 قبل و بعد از فرز مافوق صوت

این نتیجه موافق با کار توسط ساتو و همکاران (2008) ، گزارش نتایج بهتر با امواج فراصوت نسبت به با تکنیک های دیگر برای پراکنده کردن ذرات نانو اندازه TiO2 در آب است. امواج شوک ایجاد شده توسط حفره صوتی / مافوق صوت منجر به برخورد بسیار شدید بین ذرات و فرز ذرات کارآمد و deagglomeration به قطعات یکنواخت نانو مقیاس.
(cf. Monteiro et al., 2014)

هموژنیزرهای مافوق صوت با کارایی بالا برای تولید لاک

هنگامی که نانوذرات و نانوفیلرها در فرایندهای تولیدی صنعتی مانند تولید لاک و پوشش استفاده می شوند، پودر خشک باید به طور همگن به یک فاز مایع مخلوط شود. پراکنده شدن نانو ذرات نیاز به یک تکنیک اختلاط قابل اعتماد و مؤثر دارد که انرژی کافی را برای شکستن آگلومراها به منظور رها کردن ویژگی های ذرات در مقیاس نانو اعمال می کند. امواج فراصوت به خوبی به عنوان پراکنده کننده قدرتمند و قابل اعتماد شناخته شده, بنابراین مورد استفاده برای deagglomerate و توزیع مواد مختلف مانند سیلیس, نانولوله, گرافن, مواد معدنی و بسیاری از مواد دیگر به طور همگن به یک فاز مایع مانند رزین, اپوکسی ها و دسته استاد رنگدانه. Hielscher Ultrasonics طرح ، تولید و توزیع با عملکرد بالا پخش مافوق صوت برای هر نوع همگن سازی و deagglomeration برنامه های کاربردی.
هنگامی که آن را به تولید نانو پراکنده می آید, کنترل فراصوت دقیق و درمان مافوق صوت قابل اعتماد از تعلیق نانوذرات ضروری است به منظور به دست آوردن محصولات با عملکرد بالا. پردازنده های Hielscher Ultrasonics به شما کنترل کامل بر تمام پارامترهای پردازش مهم مانند ورودی انرژی، شدت مافوق صوت، دامنه، فشار، دما و زمان حفظ و نگهداری. در نتیجه، شما می توانید پارامترها را با شرایط بهینه سازی شده تنظیم کنید، که متعاقباً منجر به نانوپراش با کیفیت بالا مانند نانوسیلیکا یا دوغاب های نانو-TiO2 می شود.

برای هر حجم / ظرفیت: Hielscher ارائه می دهد ultrasonicators و نمونه کارها گسترده ای از لوازم جانبی. این اجازه می دهد تا برای پیکربندی سیستم مافوق صوت ایده آل برای برنامه شما و ظرفیت تولید. از ویال های کوچک حاوی چند میلی لیتر به جریان حجم بالا از هزاران گالن در ساعت، Hielscher ارائه می دهد راه حل مناسب مافوق صوت برای روند خود را.
ویسکوزیته های بالا: سیستم های خط مافوق صوت به راحتی پردازش فرمولاسیون خمیر مانند، به عنوان مانند دسته استاد رنگدانه، که در آن رنگدانه در بارگذاری ذرات بالا به طور یکنواخت در مخلوطی از پلاستیک ساز، مونومر و پلیمر مخلوط شده است.
نیرومندی: سیستم های مافوق صوت ما قوی و قابل اعتماد هستند. همه Hielscher ultrasonicators برای 24/7/365 عمل ساخته شده و نیاز به تعمیر و نگهداری بسیار کمی.
کاربر دوستی: نرم افزار استادانه از دستگاه های مافوق صوت ما اجازه می دهد تا قبل از انتخاب و صرفه جویی در تنظیمات فراصوت برای فراصوت ساده و قابل اعتماد. منوی شهودی به راحتی از طریق یک صفحه نمایش لمسی رنگی دیجیتال قابل دسترسی است. کنترل مرورگر از راه دور اجازه می دهد تا شما را به کار و نظارت از طریق هر مرورگر اینترنت. ضبط خودکار داده ها پارامترهای فرایند هر گونه فراصوت اجرا بر روی کارت SD ساخته شده را نجات می دهد.
بهره وری انرژی عالی: هنگامی که در مقایسه با فن آوری های پراکنده جایگزین, Ultrasonicators Hielscher برتری با بهره وری انرژی برجسته و نتایج برتر در توزیع اندازه ذرات.
کیفیت بالا & نیرومندی: امواج فراصوت Hielscher برای کیفیت، قابلیت اطمینان و استحکام خود را به رسمیت شناخته شده است. Hielscher Ultrasonics یک شرکت گواهی ایزو و تاکید ویژه ای بر مافوق صوت با عملکرد بالا شامل دولت از هنر فن آوری و کاربر دوستی است. البته، سونوگرافی Hielscher سازگار CE و دیدار با الزامات UL، CSA و RoHs.

جدول زیر به شما می دهد که نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی ultrasonicators ما: