Résines hautement chargées produites avec des ultrasons de puissance
La dispersion par ultrasons permet l'incorporation efficace et homogène de nanocharges dans les résines. Les disperseurs à ultrasons peuvent facilement traiter des concentrations élevées de solides afin de produire des résines hautement chargées avec une distribution uniforme des particules. La sonication est compatible avec tous les types de résines, de polymères et de charges conventionnels.
Résines et polymères chargés
Les résines et polymères chargés sont largement utilisés dans la fabrication industrielle de revêtements de haute performance, de peintures, de matériaux plastiques ainsi que dans la 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 stabilisateurs et les charges, qui confèrent au composite des caractéristiques particulières. Par exemple, les nanoparticules de charge peuvent renforcer un composite en ajoutant à la résine une résistance à la traction, une résistance aux rayures, une résistance aux UV, une thermodurabilité ou une ductilité. Les stabilisateurs sont utilisés pour maintenir la composition d'une formulation de résine dans le temps et dans diverses conditions. Une résine hautement chargée obtient ses propriétés matérielles particulières grâce aux types spécifiques de charges et d'additifs utilisés. Les particules de taille nanométrique, en particulier, sont réputées pour leurs caractéristiques uniques et leur excellente capacité de renforcement. Les charges fonctionnelles sont un ingrédient crucial pour les matériaux de haute performance. Afin d'inclure ces charges en tant que particules hautement fonctionnelles dans les résines et les composites polymères, il est essentiel de les mélanger en tant que particules uniques dispersées dans le composite. La dispersion par ultrasons applique des forces de cisaillement cavitationnelles élevées, qui désagglomèrent et broient les particules à l'échelle nanométrique dans la résine et les polymères. Les disperseurs à ultrasons traitent facilement les matériaux très visqueux et les charges solides élevées. Par conséquent, les disperseurs à ultrasons produisent des résines hautement chargées de qualité supérieure.
- Dispersion efficace
- Réduction à l'échelle nanométrique
- Traitement rapide
- Mode batch ou flow
- Évolutivité linéaire
- Résultats hautement reproductibles
- facile et sûr à utiliser
- Fonctionnement 24/7/365
Les résines chargées et les composites produits par ultrasons offrent des propriétés matérielles supérieures grâce à des charges uniformément nano-dispersées. En combinant la résine avec des charges fonctionnelles dans le cadre d'une dispersion ultrasonique à haute performance, le composite qui en résulte présente une résistance et des performances matérielles excellentes, telles que le renforcement des fibres, la conductivité électrique et thermique, les propriétés optiques et la ductilité.
Les disperseurs à ultrasons peuvent être utilisés pour produire des lots maîtres de résines, de polymères et d'autres composites hautement chargés, qui se distinguent par leurs performances élevées.
Production par ultrasons de résines hautement chargées
Les disperseurs à ultrasons sont bien connus pour leur capacité exceptionnelle à traiter des nanoparticules hautement fonctionnelles. Les ultrasons haute performance de Hielscher Ultrasonics fournissent des amplitudes élevées et fiables, nécessaires pour disperser et désagglomérer les nanomatériaux de manière uniforme dans une suspension. Une forte abrasivité et une concentration élevée de solides ne posent aucun problème. Avec nos réacteurs à ultrasons à écoulement continu, même les matériaux pâteux et très visqueux sont traités avec une efficacité et une fiabilité maximales. Par conséquent, les disperseurs à ultrasons sont 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 les bio-polymères, les peintures et les revêtements.
Tous les types d'additifs et de charges fonctionnelles peuvent être ajoutés afin de produire le composite conformément à votre recette de formulation. Les charges et additifs couramment utilisés pour les résines chargées comprennent des nanoparticules à haute performance telles que les NTC, TiO2, SiO2, BaSO4, le graphène, l'oxyde de graphène, les nanoplaquettes d'Al2O3 (corindon), les pigments de couleur, 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. La dispersion par ultrasons permet d'obtenir de manière fiable et reproductible des performances exceptionnelles pour les composites.
Fabrication à façon par ultrasons de résines hautement chargées
Hielscher Ultrasonics propose un service de fabrication à façon ou de fabrication contractuelle de résines hautement chargées. Nous utilisons nos disperseurs ultrasoniques industriels de grande puissance pour produire des résines chargées de haute performance, adaptées aux besoins de nos partenaires contractuels.
En outre, nous proposons des lots de résines époxy standard chargées, dans lesquelles des NTC, du TiO2, du SiO2 ou du graphène à différentes concentrations ont été incorporés uniformément par dispersion ultrasonique. Demandez-nous plus d'informations sur nos résines hautement chargées et nos services de fabrication à façon !
Disperseurs ultrasoniques de grande puissance pour la production de résines chargées
Hielscher Ultrasonics conçoit, fabrique et distribue des disperseurs ultrasoniques de haute performance pour des applications lourdes telles que la fabrication de résines et de composites hautement chargés. Les ultrasons Hielscher sont utilisés dans le monde entier pour disperser des nanomatériaux dans des résines, des polymères, des peintures et d'autres matériaux de haute performance.
Hielscher Ultrasonics’ Les processeurs ultrasoniques industriels peuvent fournir en continu des amplitudes très élevées. Des amplitudes allant jusqu'à 200 µm peuvent être facilement exploitées en fonctionnement 24 heures sur 24 et 7 jours sur 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 processus ultrasonique à la formulation des résines chargées et des composites.
La pression est un autre paramètre important du processus. Sous des pressions élevées, l'intensité de la cavitation ultrasonique et de ses forces de cisaillement s'intensifie. Les réacteurs à ultrasons de Hielscher peuvent être pressurisés. Un capteur de pression enfichable est relié au générateur d'ultrasons, où les paramètres de traitement tels que l'énergie ultrasonique, la température, la pression et le temps sont automatiquement enregistrés sur une carte SD intégrée.
La surveillance du processus et l'enregistrement des données sont importants pour la normalisation continue du processus et la qualité du produit. En accédant aux données de processus enregistrées automatiquement, vous pouvez réviser les cycles de sonication précédents et en évaluer les résultats.
Une autre fonction conviviale est la commande à distance par navigateur de nos systèmes numériques à ultrasons. Grâce à la commande à distance par navigateur, vous pouvez démarrer, arrêter, régler et surveiller votre processeur à ultrasons à distance, où que vous soyez.
Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasons :
Volume du lot | Débit | Dispositifs recommandés |
---|---|---|
10 à 2000mL | 20 à 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 à 20L | 0.2 à 4L/min | UIP2000hdT |
10 à 100L | 2 à 10L/min | UIP4000hdT |
n.d. | 10 à 100L/min | UIP16000 |
n.d. | plus grande | groupe de UIP16000 |
Littérature / Références
- 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.