Korkean suorituskyvyn liimaformulaatiot – Parannettu ultraäänidispersiolla

Korkean suorituskyvyn liimat koostuvat epoksi-, silikoni-, polyuretaani-, polysulfidi- tai akryylijärjestelmistä, jotka sisältävät erilaisia (nano-) täyteaineita ja lisäaineita, jotka antavat liimalle erityisen suorituskyvyn, kuten sidoslujuuden, keveyden, kestävyyden, lämmönkestävyyden ja kestävyyden. Tehokas ja luotettava sekoittaminen on tarpeen korkean suorituskyvyn liimojen muodostamiseksi. Ultraäänidispersiota ja emulgointia käytetään yhdistämään eri komponentit tasaisesti homogeenisiksi liimaseoksiksi. Inline-sonikaatio sekoittaa jopa korkeat viskoosiset materiaalit ja suuret nanotäyteainekuormitukset luotettavasti ja tehokkaasti tuottaen erinomaisia liimoja.

Ultraääni korkean leikkausvoimat korkean suorituskyvyn liimojen dispersioon

Korkean suorituskyvyn liimat tarjoavat poikkeuksellisen sidoslujuuden, kestävyyden ja keveyden. Lopullisesta sovelluksesta riippuen polymeerit, kopolymeerit ja useat lisäaineet formuloidaan laadittujen reseptien mukaisesti.

Liimojen ja liimojen epoksi-, silikoni-, polyuretaani- ja akryylijärjestelmiä valmistavat formuloijat, jotka muokkaavat liimapohjaa lisäämällä tarraimia, mineraalitäyteaineita (talkki, piidioksidi, alumiinioksidi jne.), Flexibilointiaineita, viskositeetin vähennysaineita, väriaineita, sakeutusaineita, kiihdyttimiä, tarttuvuuden edistäjiä jne. Näillä muutoksilla on useita tarkoituksia, kuten suorituskyvyn ja/tai käsittelyn mukavuuden parantaminen tai kustannusten alentaminen. Ultraääni korkean leikkauksen dispergointilaite ovat ihanteellisia muotoilemaan erilaisia epoksijärjestelmiä linjassa ja mahdollistavat tiettyjen sovellusten vaatimuksiin räätälöityjen liimojen joustavan tuotannon.

Ultraääni korkean leikkauksen sekoittimet vaativiin dispersio- ja emulsiosovelluksiin

Korkean suorituskyvyn ultraääniprosessorit toimivat kuin korkean leikkauksen sekoitin. Äärimmäiset suuret leikkausvoimat syntyvät ultraääni / akustisesta kavitaatiosta ja ovat ihanteellisia erä- ja inline-emulgointi-, dispersio-, jyrsintä-, deagglomerointi- ja homogenointisovelluksiin. Alhaiset tai korkeat kiinteät pitoisuudet ja viskositeetit voidaan helposti käsitellä ultraääni-inline-dispergointilaitteilla.

Nanomateriaalien ultraääni korkean leikkauksen sekoittaminen liimoissa

Nanomateriaaleja, kuten hiilinanoputkia (CNT), metallisia nanohiukkasia, nanopiidioksidia, nanosavea, nanokuituja ja monia muita nanokokoisia hiukkasia, käytetään nanovahvistettujen polymeerien (nanokomposiittien) tuottamiseen. Nanohiukkaset tunnetaan hyvin kyvystään muuttaa lämpökovettuvien polymeeriliimojen mekaanisia ominaisuuksia (esim. jäykkyys, elastisuus), sähköisiä ominaisuuksia (esim. johtavuus), toiminnallisia ominaisuuksia (esim. läpäisevyys, lasittumislämpötila, moduuli) ja murtumiskykyä. Sen lisäksi, että ne antavat nanomateriaaleille erityisiä korkean suorituskyvyn ominaisuuksia, kuten sidoslujuuden, kestävyyden, edistyvyyden, joustavuuden tai lämmönkestävyyden; Nanorakenteisten hiukkasten lisääminen voi parantaa myös polymeerien esteominaisuuksia.
Ultraäänellä tuotetun akustisen kavitaation suuret leikkausvoimat ovat tunnettuja kyvystään deagglomeroida ja hajottaa nanohiukkasia ja jopa rikkoa primaarisia hiukkasia (eli ultraäänijyrsintä). Kun näitä ultraäänivoimia käytetään polymeerijärjestelmiin, jotka sisältävät nanohiukkasia ja muita täyteaineita, saadaan hyvin yhtenäinen formulaatio. Ultraäänidispersio on energiatehokas menetelmä, joka osoittaa vähemmän energiankulutusta verrattuna tavanomaisiin leikkaussekoitusmenetelmiin, kuten korkean leikkausterän sekoittimiin, juoksupyörän sekoittimiin tai myllyihin.

(2013) osoitti, että ultrasonication on tehokas menetelmä montmorilloniitin (MMT) kerrosrakenteiden hajottamiseksi ja MMT-vahvistettujen PVA-liimojen kehittämiseksi. Ultrasonication osoittautui luotettavaksi ja tehokkaaksi nanosaven hajottamisessa PVA: han alhaisilla (1% ja 2%) ja suurilla (4%) kuormilla.
Tutkimusryhmä havaitsi, että "ultraäänitekniikka on erittäin tehokas nanosaven hajottamisessa erityisesti suurilla kuormilla, toisin kuin korkean leikkausnopeuden sekoitin. Nopea sekoittaminen voisi hajottaa nanosavea PVA: han vain pienillä kuormituksilla ja lisäämällä PVA: n sidoslujuutta eri olosuhteissa. Nopealla sekoittamisella on joitain haittoja: PVA-emulsion mahdollinen vaurioituminen (sekoittamisen aikana käytetyn voimakkaan leikkausvoiman vuoksi), korkeat kustannukset ja korkea energiankulutus. Sitä vastoin ultrasonication-tekniikalla on minimaalinen negatiivinen vaikutus PVA-emulsioon. Lisäksi ultrasonication-tekniikka on taloudellinen, koska ultraäänisekoitus voi tapahtua ennen PVA: n tuotantoa ja nanosavea sisältävä liuos voidaan lisätä PVA: han tuotantoprosessin aikana. Tarkastelemalla tästä paperista ja aiemmasta työstämme saatuja tuloksia ja harkitsemalla ultraäänitekniikan etuja nopeaan sekoittamiseen verrattuna, nanosaven lisääminen PVA: han teollisessa mittakaavassa näyttää toteuttamiskelpoiselta ja sitä voidaan suositella puuliimojen valmistajille. (Kaboori et ai., 2013)

Ultraäänikaasunpoistovaikutukset liimatuotannossa

Sonikoinnin lisäetu, joka parantaa formulaation tuloksia merkittävästi, on ultraäänikäsittelyn kaasunpoistovaikutus. Nopea mekaaninen sekoittaminen (esim. teräsekoittimet) tuottaa seokseen suuren määrän kaasukuplia, jotka joissakin tapauksissa voitiin jopa huomata seoksen kirkastuneen värin vuoksi. Ultraääni korkean leikkauksen sekoittamisella on valtava etu, että sonikaatiotekniikka ei sisällytä kaasuja liima-formulaatioon, vaan ultraääniaallot pakottavat jo olemassa olevat kaasukuplat sulautumaan yhteen ja kellumaan nestemäiselle pinnalle, josta kaasu voidaan helposti poistaa. Näin ultrasonication edistää nesteiden ja liima-aineiden kaasunpoistoa ja ilmanpoistoa. (vrt. Shadlou et ai., 2014)

Korkean suorituskyvyn ultraäänidispergointiaineet teollisille liimaformulaatioille

Hielscher Ultrasonics suunnittelee, valmistaa ja jakelee korkean suorituskyvyn ultraäänidispergointilaitteita raskaisiin sovelluksiin, kuten korkean suorituskyvyn liimojen, erittäin täytettyjen hartsien ja nanokomposiittien valmistukseen. Hielscher-ultraäänilaitteita käytetään maailmanlaajuisesti nanomateriaalien hajottamiseen polymeereiksi, hartseiksi, pinnoitteiksi ja muiksi korkean suorituskyvyn materiaaleiksi.
Hielscherin ultraäänidispergointilaitteita voidaan syöttää erilaisten syöttövirtojen kautta lisäämällä erilaisia materiaaleja kontrolloiduissa virtausolosuhteissa kavitaatiosekoitusvyöhykkeeseen. Ultraäänidispergointilaitteet ovat luotettavia ja tehokkaita matalan ja korkean viskositeetin käsittelyssä. Raaka-aineista ja koon pienentämistavoitteesta riippuen ultraääniintensiteettiä voidaan säätää tarkasti.
Viskoosisten polymeeripastojen, nanomateriaalien ja suurten kiinteiden pitoisuuksien käsittelemiseksi ultraäänidispergointilaitteen on kyettävä tuottamaan jatkuvasti suuria amplitudit. Hielscherin ultraääni’ Teolliset ultraääniprosessorit voivat tuottaa erittäin suuria amplitudit jatkuvassa käytössä täydellä kuormituksella. Jopa 200 μm: n amplitudit voidaan helposti ajaa 24/7-toiminnassa. Mahdollisuus käyttää ultraäänidispergointilaitetta suurilla amplitudilla ja säätää amplitudia tarkasti on välttämätöntä ultraääniprosessiolosuhteiden mukauttamiseksi korkean suorituskyvyn liimojen, nanovahvistettujen polymeeriseosten ja nanokomposiittien formulaatioon.
Ultraääniamplitudin lisäksi paine on toinen erittäin tärkeä prosessiparametri. Korkeissa paineissa ultraäänikavitaation intensiteetti ja sen leikkausvoimat tehostuvat. Hielscherin ultraäänireaktorit voidaan paineistaa, jolloin saadaan tehostettuja sonikaatiotuloksia.
Prosessien valvonta ja tietojen tallennus ovat tärkeitä prosessien jatkuvan standardoinnin ja tuotteiden laadun kannalta. Kytkettävät paine- ja lämpötila-anturit johdin ultraäänigeneraattoriin ultraäänidispersioprosessin seuraamiseksi ja ohjaamiseksi. Kaikki tärkeät prosessointiparametrit, kuten ultraäänienergia (netto + yhteensä), lämpötila, paine ja aika, protokollataan automaattisesti ja tallennetaan sisäänrakennetulle SD-kortille. Käyttämällä automaattisesti tallennettuja prosessitietoja voit tarkistaa aiempia sonikaatioajoja ja arvioida prosessin tuloksia.
Toinen käyttäjäystävällinen ominaisuus on digitaalisten ultraäänijärjestelmiemme selaimen kaukosäädin. Selaimen etäohjauksen avulla voit käynnistää, pysäyttää, säätää ja valvoa ultraääniprosessoriasi etänä mistä tahansa.
Ota yhteyttä nyt saadaksesi lisätietoja korkean suorituskyvyn ultraäänidispergointilaitteistamme ja niiden sovelluksista korkean suorituskyvyn liimojen ja pinnoitteiden tuotannossa!
Alla oleva taulukko antaa sinulle viitteitä ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:

---