Résines hautement chargées produites par ultrasons de puissance

La dispersion par ultrasons permet l’incorporation efficace et homogène de nanocharges dans les résines. Les disperseurs à ultrasons gèrent aisément des concentrations élevées en solides afin de produire des résines hautement chargées présentant une distribution uniforme des particules. La sonication est compatible avec tous les types de résines, polymères et charges conventionnels.

Résines et polymères chargés

Les résines et polymères chargés sont largement utilisés dans la fabrication industrielle de revêtements haute performance, de peintures et de matières plastiques, ainsi qu’en science des matériaux. Connus sous le nom de compounds, ces mélanges se composent de résines ou de polymères, d’additifs et de charges. Les additifs sont des composants tels que les stabilisants et les charges, qui confèrent au composite des caractéristiques particulières. Par exemple, les charges nanoparticulaires peuvent renforcer un composite en apportant à une résine résistance à la traction, résistance aux rayures, résistance aux UV, thermodurabilité ou ductilité. Les stabilisants servent à maintenir la composition d’une formulation de résine dans le temps et dans diverses conditions. Une résine hautement chargée tire ses propriétés matérielles particulières des types spécifiques de charges et d’additifs utilisés. Les particules de taille nanométrique sont notamment réputées pour leurs caractéristiques uniques et leur excellente capacité de renforcement. Les charges fonctionnelles sont un ingrédient essentiel des matériaux haute performance. Afin d’incorporer de telles charges sous forme de particules hautement fonctionnelles dans des résines et des composites polymères, il est indispensable de les mélanger au composite sous forme de particules dispersées individuellement. La dispersion par ultrasons applique des forces de cisaillement élevé issues de la cavitation, qui désagglomèrent et broient les particules à l’échelle nanométrique dans la résine et les polymères. Les disperseurs à ultrasons traitent aisément des matériaux très visqueux et des charges élevées en solides. Ainsi, les disperseurs à ultrasons produisent des résines hautement chargées de qualité supérieure.

Les résines et composites chargés produits par ultrasons offrent des propriétés matérielles supérieures grâce à des charges nanodispersées de manière uniforme. En associant la résine à des charges fonctionnelles sous dispersion par ultrasons haute performance, le composite obtenu présente une excellente résistance mécanique et d’excellentes performances, telles que le renforcement par fibres, la conductivité électrique et thermique, les propriétés optiques et la ductilité.
Les disperseurs à ultrasons peuvent être utilisés pour produire des mélanges maîtres (masterbatches) de résines, de polymères et d’autres composites hautement chargés, qui se distinguent par des performances élevées.

Production par ultrasons de résines hautement chargées

Les disperseurs à ultrasons sont réputés pour leur remarquable capacité à traiter des nanoparticules hautement fonctionnelles. Les ultrasoniqueurs haute performance de Hielscher Ultrasonics fournissent de manière fiable des amplitudes élevées, nécessaires pour disperser et désagglomérer uniformément des nanomatériaux dans une suspension. Une forte abrasivité et une concentration élevée en solides ne posent aucun problème. Avec nos réacteurs à ultrasons à circulation, même les matériaux très visqueux et pâteux sont traités avec une efficacité et une fiabilité maximales. Les disperseurs à ultrasons sont donc idéaux pour la production de résines et de composites hautement chargés.
Les disperseurs à ultrasons peuvent traiter tout type de résine et de polymère, tels que les résines époxy, les résines polyester, les esters vinyliques, les polymères et biopolymères, les peintures et les revêtements.
Tout type d’additifs et de charges fonctionnelles peut être ajouté afin de produire le composite conformément à votre recette de formulation. Les charges et additifs couramment utilisés pour les résines chargées comprennent des nanoparticules haute performance telles que les CNT, le TiO2, le SiO2, le BaSO4, le graphène, l’oxyde de graphène, les nanoplaquettes d’Al2O3 (corundrum), les pigments colorés, etc.
Ces charges et additifs sont incorporés dans les résines afin de leur conférer des caractéristiques matérielles supérieures telles que la résistance aux rayures, la résistance à la traction, la résistance aux UV, la brillance, la ductilité, les propriétés optiques, etc. Grâce à la dispersion par ultrasons, des performances exceptionnelles du composite sont obtenues de manière fiable et reproductible.

Le broyage humide et la dispersion par ultrasons constituent une méthode très efficace de réduction de la taille des particules, par ex. du TiO₂

Fabrication à façon par ultrasons de résines hautement chargées

Hielscher Ultrasonics propose un service de fabrication à façon ou de fabrication sous contrat de résines hautement chargées. Nous utilisons nos disperseurs à ultrasons industriels de forte puissance pour produire des résines chargées haute performance adaptées sur mesure aux besoins de nos partenaires contractuels.

En outre, nous proposons en vrac des résines époxy chargées standard, dans lesquelles des CNT, du TiO2, du SiO2 ou du graphène à diverses concentrations ont été incorporés uniformément par dispersion par ultrasons. Demandez-nous plus d’informations sur nos résines hautement chargées et nos services de fabrication à façon !

Disperseurs à ultrasons de forte puissance pour la production de résines chargées

Hielscher Ultrasonics conçoit, fabrique et distribue des disperseurs à ultrasons haute performance pour des applications intensives telles que la fabrication de résines et de composites hautement chargés. Les ultrasoniqueurs Hielscher sont utilisés dans le monde entier pour disperser des nanomatériaux dans des résines, des polymères, des peintures et d’autres matériaux haute performance.
Les processeurs à ultrasons industriels de Hielscher Ultrasonics peuvent fournir en continu des amplitudes très élevées. Des amplitudes allant jusqu’à 200µm peuvent être facilement appliquées en fonctionnement 24/7. La possibilité de faire fonctionner un disperseur à ultrasons à des amplitudes élevées et de régler l’amplitude avec précision est nécessaire pour adapter les conditions du procédé ultrasonique à la formulation des résines et des composites chargés.
Un autre paramètre de procédé important est la pression. Sous des pressions élevées, l’intensité de la cavitation ultrasonique et de ses forces de cisaillement est accrue. Les réacteurs à ultrasons de Hielscher peuvent être mis sous pression. Un capteur de pression enfichable se raccorde au générateur à ultrasons, où les paramètres de traitement tels que l’énergie ultrasonore, la température, la pression et la durée sont automatiquement enregistrés sur une carte SD intégrée.
La surveillance du procédé et l’enregistrement des données sont importants pour la standardisation continue du procédé et la qualité des produits. En accédant aux données de procédé enregistrées automatiquement, vous pouvez réexaminer les cycles de sonication précédents et en évaluer les résultats.
Une autre fonction conviviale est la commande à distance via navigateur de nos systèmes à ultrasons numériques. Grâce à la commande à distance via navigateur, vous pouvez démarrer, arrêter, régler et surveiller votre processeur à ultrasons à distance, depuis n’importe où.

Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasoniqueurs :