Tehoultraäänellä valmistetut runsaasti täyteaineita sisältävät hartsit
Ultraäänidispergointi mahdollistaa nanotäyteaineiden tehokkaan ja tasalaatuisen sekoittamisen hartseihin. Ultraäänidispergointilaitteet käsittelevät helposti suuria kiintoainepitoisuuksia, jolloin voidaan valmistaa runsaasti täyteaineita sisältäviä hartseja, joiden hiukkasjakauma on tasainen. Ultraäänikäsittely soveltuu kaikenlaisille tavanomaisille hartseille, polymeereille ja täyteaineille.
Täyteaineita sisältävät hartsit ja polymeerit
Täyteaineita sisältäviä hartseja ja polymeerejä käytetään laajasti suorituskykyisten pinnoitteiden, maalien ja muovimateriaalien teollisessa valmistuksessa sekä materiaalitieteessä. Nämä kompaundeiksi kutsutut seokset koostuvat hartseista tai polymeereistä, lisäaineista ja täyteaineista. Lisäaineet ovat esimerkiksi stabilointiaineita ja täyteaineita, jotka antavat komposiitille erityisominaisuuksia. Esimerkiksi nanohiukkasista koostuvat täyteaineet voivat lujittaa komposiittia parantamalla hartsin vetolujuutta, naarmuuntumiskestävyyttä, UV-kestävyyttä, lämmönkestävyyttä tai sitkeyttä. Stabilointiaineita käytetään hartsiformulaation koostumuksen säilyttämiseen ajan kuluessa ja erilaisissa olosuhteissa. Runsaasti täyteaineita sisältävä hartsi saa erityiset materiaaliominaisuutensa käytetyistä täyteaine- ja lisäainetyypeistä. Erityisesti nanokokoiset hiukkaset tunnetaan ainutlaatuisista ominaisuuksistaan ja erinomaisesta lujittamiskyvystään. Funktionaaliset täyteaineet ovat suorituskykyisten materiaalien keskeinen ainesosa. Jotta tällaisia täyteaineita voidaan sisällyttää hartseihin ja polymeerikomposiitteihin erittäin funktionaalisina hiukkasina, ne on välttämätöntä sekoittaa komposiittiin yksittäin dispergoituneina hiukkasina. Ultraäänidispergoinnissa käytetään kavitaation synnyttämiä voimakkaita leikkausvoimia, jotka hajottavat hiukkasagglomeraatteja ja jauhavat hiukkasia nanomittakaavaan hartseissa ja polymeereissä. Ultraäänidispergointilaitteet käsittelevät helposti erittäin viskoosisia materiaaleja ja suuria kiintoainemääriä. Näin ultraäänidispergointilaitteet tuottavat laadultaan ylivertaisia, runsaasti täyteaineita sisältäviä hartseja.
Ultraäänidispergointilaitteet käsittelevät helposti suuria kiintoainemääriä ja korkeita viskositeetteja, joten ne soveltuvat ihanteellisesti runsaasti täyteaineita sisältävien hartsien ja komposiittien valmistukseen. Kuvassa on jatkuvatoiminen ultraäänidispergointilaite UIP16000hdT.
- Tehokas dispergointi
- Koon pienentäminen nanomittakaavaan
- Nopea käsittely
- Erä- tai läpivirtauskäsittely
- Lineaarisesti skaalattavissa
- Erittäin hyvin toistettavat tulokset
- Helppo ja turvallinen käyttää
- 24/7/365-käyttö
Ultraäänellä valmistettujen, täyteaineita sisältävien hartsien ja komposiittien materiaaliominaisuudet ovat ylivertaisia tasaisesti nanomittakaavassa dispergoituneiden täyteaineiden ansiosta. Kun hartsi yhdistetään funktionaalisiin täyteaineisiin tehokkaalla ultraäänidispergoinnilla, syntyvällä komposiitilla on erinomainen materiaalilujuus ja suorituskyky, kuten kuitulujitus, sähkön- ja lämmönjohtavuus, optiset ominaisuudet ja sitkeys.
Ultraäänidispergointilaitteilla voidaan valmistaa runsaasti täyteaineita sisältävien hartsien, polymeerien ja muiden komposiittien masterbatch-konsentraatteja, jotka erottuvat korkealla suorituskyvyllään.
Runsaasti täyteaineita sisältävien hartsien valmistus ultraäänellä
Ultraäänidispergointilaitteet tunnetaan erinomaisesta kyvystään käsitellä erittäin funktionaalisia nanohiukkasia. Hielscher Ultrasonics -yrityksen tehokkaat ultraäänilaitteet tuottavat luotettavasti suuria amplitudeja, joita tarvitaan nanomateriaalien tasaiseen dispergointiin ja agglomeraattien hajottamiseen suspensiossa. Voimakas hankaavuus ja suuri kiintoainepitoisuus eivät aiheuta ongelmia. Ultraääniläpivirtausreaktoreillamme jopa erittäin viskoosisia, tahnamaisia materiaaleja käsitellään suurimmalla tehokkuudella ja luotettavuudella. Siksi ultraäänidispergointilaitteet soveltuvat ihanteellisesti runsaasti täyteaineita sisältävien hartsien ja komposiittien valmistukseen.
Ultraäänidispergointilaitteet voivat käsitellä kaikenlaisia hartseja ja polymeerejä, kuten epoksihartseja, polyesterihartseja, vinyyliestereitä, polymeerejä ja biopolymeerejä, maaleja ja pinnoitteita.
Kaikenlaisia lisäaineita ja funktionaalisia täyteaineita voidaan lisätä komposiitin valmistamiseksi koostumusreseptinne mukaisesti. Täyteaineita sisältävissä hartseissa yleisesti käytettyihin täyteaineisiin ja lisäaineisiin kuuluvat suorituskykyiset nanohiukkaset, kuten CNT:t, TiO2, SiO2, BaSO4, grafeeni, grafeenioksidi, Al2O3-nanolevyt (corundrum), väripigmentit jne.
Nämä täyteaineet ja lisäaineet sekoitetaan hartseihin, jotta ne saavat ylivertaisia materiaaliominaisuuksia, kuten naarmuuntumiskestävyyttä, vetolujuutta, UV-kestävyyttä, kiiltoa, sitkeyttä, optisia ominaisuuksia jne. Ultraäänidispergoinnilla saavutetaan luotettavasti ja toistettavasti poikkeuksellinen komposiitin suorituskyky.
Tekninen piirustus laitteesta UIP4000hdt, joka on tehokas 4 000 watin teollinen suurten leikkausvoimien sekoitin runsaasti täyteaineita sisältävien hartsien ja nanokomposiittien jatkuvatoimiseen valmistukseen.
Runsaasti täyteaineita sisältävien hartsien valmistus ultraäänellä alihankintana
Hielscher Ultrasonics tarjoaa runsaasti täyteaineita sisältävien hartsien valmistusta alihankintana tai sopimusvalmistuksena. Käytämme suuritehoisia teollisia ultraäänidispergointilaitteitamme valmistaaksemme suorituskykyisiä, täyteaineita sisältäviä hartseja, jotka räätälöidään sopimuskumppanimme tarpeisiin.
Lisäksi tarjoamme suuria eriä vakiolaatuisia, täyteaineita sisältäviä epoksihartseja, joihin on sekoitettu tasaisesti CNT:itä, TiO2:ta, SiO2:ta tai grafeenia eri pitoisuuksina ultraäänidispergoinnilla. Pyytäkää meiltä lisätietoja runsaasti täyteaineita sisältävistä hartseistamme ja alihankintavalmistuspalveluistamme!
Suuritehoiset ultraäänidispergointilaitteet täyteaineita sisältävien hartsien valmistukseen
Hielscher Ultrasonics suunnittelee, valmistaa ja jakelee tehokkaita ultraäänidispergointilaitteita vaativiin käyttökohteisiin, kuten runsaasti täyteaineita sisältävien hartsien ja komposiittien valmistukseen. Hielscher-ultraäänilaitteita käytetään maailmanlaajuisesti nanomateriaalien dispergointiin hartseihin, polymeereihin, maaleihin ja muihin suorituskykyisiin materiaaleihin.
Hielscher Ultrasonics -yrityksen teolliset ultraääniprosessorit voivat tuottaa jatkuvasti erittäin suuria amplitudeja. Jopa 200µm:n amplitudeja voidaan käyttää helposti 24/7-käytössä. Mahdollisuus käyttää ultraäänidispergointilaitetta suurilla amplitudeilla ja säätää amplitudia tarkasti on välttämätön ultraääniprosessin olosuhteiden mukauttamiseksi täyteaineita sisältävien hartsien ja komposiittien koostumukseen.
Toinen tärkeä prosessiparametri on paine. Kohotetussa paineessa ultraäänikavitaation ja sen leikkausvoimien voimakkuus kasvaa. Hielscherin ultraäänireaktorit voidaan paineistaa. Liitettävä paineanturi kytketään johdolla ultraäänigeneraattoriin, jossa käsittelyparametrit, kuten ultraäänienergia, lämpötila, paine ja aika, tallennetaan automaattisesti sisäänrakennetulle SD-kortille.
Prosessin seuranta ja tietojen tallentaminen ovat tärkeitä prosessin jatkuvan standardoinnin ja tuotelaadun kannalta. Automaattisesti tallennettujen prosessitietojen avulla voitte tarkastella aiempia ultraäänikäsittelyajoja ja arvioida tuloksia.
Toinen käyttäjäystävällinen ominaisuus on digitaalisten ultraäänijärjestelmiemme selainpohjainen etäohjaus. Selainpohjaisen etäohjauksen avulla voitte käynnistää, pysäyttää, säätää ja seurata ultraääniprosessorianne etänä mistä tahansa.
Alla oleva taulukko antaa suuntaa-antavan arvion ultraäänilaitteidemme käsittelykapasiteetista:
| Erätilavuus | Tilavuusvirta | Suositellut laitteet |
|---|---|---|
| 10–2 000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | suurempi | laiteryhmä: UIP16000 |
Kirjallisuus / viitteet
- 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.

