Ultrazvučni Priprava pojačane gume
- Pojačani gume pokazuju veću vlačnu čvrstoću, istezanje, otpornost na habanje i bolje starenja stabilnost.
- Punila kao što su čađa (npr CNTs, MWNTs), ili silicijev dioksid, grafena treba dispergira u matriksu, radi dobivanja željenih svojstava materijala.
- Snaga ultrazvuk daje vrhunsku kvalitetu raspodjele monodispersed nanočestica s vrlo svojstvima jačanja.
Ultrazvučno disperzija
Ultrasonikacije se široko koriste za raspršivanje nano materijala kao što monodispersed nanočestica i nanocjevčice, jer povećava odvajanje i ultrazvučna funkcionalizaciju čestica i cijevi u velikoj mjeri.
Ultrazvučna sredstva za raspršivanje oprema stvara kavitacija i sile jakog smicanja kako bi poremetile, deaglomerirale, uklonile i raspršile nano čestice i nanozubnice. Intenzitet ultrazvuka može se precizno podesiti i kontrolirati tako da se ultrazvučni parametri prerade savršeno prilagode uzimajući u obzir koncentraciju, aglomeraciju i poravnavanje / zapinjanje nano materijala. Time se nano materijali mogu optimalno obrađivati u pogledu zahtjeva njihovih specifičnih materijala. Optimalni uvjeti disperzije zbog pojedinačno prilagođenih ultrazvučnih procesnih parametara rezultiraju visokokvalitetnom završnom gumenom nanokompozitorom s vrhunskim karakteristikama za pojačavanje nano-aditiva i punila.
Zbog vrhunske kvalitete disperzije ultrazvučna i time postignute ravnomjerne disperzije, vrlo nisko opterećenje za punjenje je dovoljno za dobivanje odlične osobine materijala.
Industrijski ultrazvučni sustav
Ultrazvučno Carbon Black-ojačane gume
Čađa je jedan od najvažnijih punilo u gume, a posebno za gume, kako bi otpor guma materijala na habanje i otpornost na vlak. Čađa čestice su jako skloni stvaranju agregata koji se teško raspršiti homogeno. Čađa se obično koristi u boje, emajla, tiskarskim bojama, najlonske i plastične boje, lateks smjesa, smjesa voska, foto premaza, i još mnogo toga.
Ultrazvučni disperzija omogućava da se razbije aglomeracija i pomiješati jednoliko s vrlo visokim monodispersity čestica.
Kliknite ovdje kako bi naučili više o ultrazvučnom disperzije za ojačanih kompozita!
Ultrazvučno CNT- / MWCNT ojačan gume
Ultrazvučni homogeniziranje su snažni disperzne sustave koji se mogu precizno kontrolirati i prilagoditi zahtjevima procesa i materijala. Precizna kontrola ultrazvučnih procesnih parametara je posebno važno za raspršivanje kao što su nanocjevčice ili MWNTs SWNTs budući nanocjevčice moraju detangled u jednu epruvete bez oštećenja (npr cijepanje). Neoštećeni nanocjevčice nude visokim odnosom (do 132,000,000: 1), tako da daju izuzetnu čvrstoću i krutost kad je formuliran u kompozita. Snažan, precizno podesiti ultrazvukom nadilazi van der Waalsove sile i rasprši i ra¹èe¹ljava kosu nanocijevi ostvaruju visoko kvalitetnih gumenih materijala izuzetne čvrstoće i modula elastičnosti.
Osim toga, ultrazvučni funkciju koristi se za izmjenu ugljikove nanocjevčice kako bi se postigao željeni svojstva koja se mogu koristiti na razne načine.
Ultrasonicators za kontinuiranu disperziju nanomaterijala, ugljičnog crnog ili aktivnog ugljena.
Ultrazvučno nano-silicij-ojačane gume
Ultrazvučni raspršivači isporuku visoko ravnomjernu raspodjelu čestica silicijevog dioksida (SiOz2) čestica nano u gume polimernim otopinama. Silicij (SiO2nano čestice) mora biti homogeno distribuirani kao mono- dispergirane čestice u polimeriziranog stiren-butadien guma i drugi. Mono-dispergiran nano-SiC2 djeluje kao sredstva za jačanje, koji poboljšava čvrstoću, snagu, Izduženje, savijanje i anti-starenje performanse, značajno. Za čestice nano primjenjuje: manja veličina čestica, veća je specifična površina čestica. S višim površinom/volumenom (S/V) omjerom, dobivaju se bolji strukturni i pojačani efekti, što povećava vlačnu čvrstoću i tvrdoću gumenih proizvoda.
Ultrazvučni disperzija čestica nano silika omogućuje kontrolu procesnih parametara točno, tako da se dobije sferične morfologija precizno podešava veličina čestica i vrlo uske razlike veličine.
Ultrazvučno raspršene silicijeve rezultate maksimalni učinak materijala od armiranog time gume.
Kliknite ovdje kako bi naučili više o ultrazvučni disperzija SiO2!
Ultrazvučno Disperzija Ojačanje aditiva
Sonication je dokazano kako bi rastjerala mnoge druge nanoparticulated materijala za poboljšanje elastičnosti, vlačna čvrstoća i umor svojstva gumenih kompozita. Budući da veličina čestica, oblik površine i površine aktivnost punila i aditivi za ojačanje su ključni za njihove izvedbe, snažan i pouzdan ultrazvučni raspršivači su jedan od najčešće korištenih metoda za formuliranje i mikro čestica nano veličine u gume.
Tipični aditivi i punila, koji su ugrađeni ultrazvukom kao ravnomjerno distribuirane ili monodispersed čestice u gumenim matrice, su kalcij-karbonat, kaolin Glina, koloidni silicij, talog silicijev dioksid, grafitni oksid, grafen, mica, talk, barite, Wollastonit, talog silikona, koloidni silicij i diatomite.
Kada oleinska kiselina TiO funkcionalnim2 nanočestice ultrazvučno su raspršene u stiren-butadien guma, čak i vrlo male količine oleinske-SiC2 rezultira značajno poboljšanim modula, vlačne čvrstoće i zamora svojstava i funkcije kao zaštitno sredstvo protiv fotografiju i razgradnje termo.
- Aluminij trihidrat (Al2O3) Dodaje se vatrostalno, poboljšati toplinsku vodljivost, a za praćenje i otpornost na eroziju.
- Cinkov oksid (ZnO) punila povećanje relativne permitivnosti kao i toplinsku vodljivost.
- Titanov dioksid (TiO2) Poboljšava toplinsku i električnu vodljivost.
- Kalcijev karbonat (CaCOs3) Se koristi kao dodatak zbog svojih mehaničkih, reološka i zaustavljanje plamena svojstva.
- Barij titanat (BaTiO3) Povećava stabilnost.
- Grafen i grafen oksida (GO) dobije izvrsna mehaničkih, električnih, toplinskim i optička svojstva materijala.
- ugljikove nanocjevčice (CNTs) poboljšati mehanička svojstva kao što su vlačna čvrstoća, električne i toplinske vodljivosti značajno.
- Više stijenki atoma nanocjevčice (MWNTs) poboljšanje Young`s modul i čvrstoću popuštanja. Na primjer, što je manje 1 tež.% Od MWNTs u epoksi rezultiraju povećanim Young`s modul i čvrstoću popuštanja, odnosno, 100% i 200%, u usporedbi s čistim matricu.
- Single-stijenki nanocjevčice ugljika (SWNTs) poboljšanje mehaničkih svojstava i toplinsku vodljivost.
- Ugljični nanofiberi (CNF) dodaju snagu, otpornost na toplinu i trajnost.
- Metalne nanočestice poput nikal, željezo, bakar, cink, aluminij, i srebro dodaju se poboljšati električnu i toplinsku vodljivost.
- Organski nanomaterijala, kao što su montmorilonit poboljšanja mehaničkih i plamena svojstva.
Ultrazvučni disperzijskih sustava
Hielscher Ultrasonics nudi široku paletu proizvoda ultrazvučnog uređaja – od manjih klupa-top sustava za izvodljivosti testirati do teške uvjete rada industrijski ultrasonicator jedinice s do 16kW po jedinici, Snaga, pouzdanost, precizna upravljivost kao i njihova robusnost čine Hielscher je ultrazvučnih disperznih sustava u “radni konj” u proizvodnoj liniji micron- i nano-granulirana formulacija. Naši ultrasonicators su sposobni za obradu i vodene disperzije na bazi otapala za gore visoke viskoznosti (do 10,000cp) lako. Različiti sonotrode (ultrazvučnog roga), pojačala (pojačalo / decreaser), protok stanica geometrije i ostali dodaci omogućuju optimalno prilagodbom ultrazvučne raspršivač u proizvodu i zahtjevima procesa.
Hielscher Ultrasonics’ industrijski ultrazvučni procesora može isporučiti vrlo visoke amplitude. Amplitude do 200 μm mogu se kontinuirano pokretati u 24/7 operaciji odmah. Za još više amplitude, prilagođene ultrazvučnih sonotrode su dostupni. Robusnost Hielscher je ultrazvučna oprema omogućuje 24/7 rad na teška dužnost iu zahtjevnim okruženjima. Hielscher`s ultrazvučni raspršivači su instalirani širom svijeta za komercijalnu proizvodnju velikih razmjera.
Prilagođeno ultrazvučni postava za nano-disperzije
| Batch Volumen | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 mL / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10 l / min | UIP4000 |
| N.a. | 10 do 100 l / min | UIP16000 |
| N.a. | veći | grozd UIP16000 |
Književnost / Reference
- Bitenieks, Juris; Meria, Remo Merijs; Zicans, Janis; Maksimovs, Roberts; Vasilec, Cornelia; Musteata, Valentina Elena (2012): Styrene–acrylate/carbon nanotube nanocomposites: mechanical, thermal, and electrical properties. Proceedings of the Estonian Academy of Sciences, 2012, 61, 3, 172–177.
- Kaboorani, Alireza; Riedl, Bernard; Blanchet, Pierre (2013): Ultrasonication Technique: A Method for Dispersing Nanoclay in Wood Adhesives. Journal of Nanomaterials 2013.
- Momen, G.; Farzaneh, M. (2011): Survey of Micro/Nano Filler Use to improve Silicone Rubber For Outdoor Insulators. Review of Advanced Materials Science 27, 2011. 1-3.
- Sharma, S.D.; Singh, S. (2013): Synthesis and Characterization of Highly Effective Nano Sulfated Zirconia over Silica: Core-Shell Catalyst by Ultrasonic Irradiation. American Journal of Chemistry 2013, 3(4): 96-104.
Činjenice koje vrijedi znati
sintetička guma
Sintetička guma je bilo koji umjetni elastomer. Sintetičke gume uglavnom su polimeri sintetizirani iz naftnih nusproizvoda i izrađeni su, kao i drugi polimeri, iz različitih monomera na bazi naftnih derivata. Najčešća sintetička guma je stiren-butadienna guma (SBR) izvedena iz kopolimerizacije stirena i 1,3-butadiena. Ostale sintetičke gume dobivaju se iz izopropena (2-metil-l, 3-butadien), kloroprena (2-kloro-l, 3-butadiena) i izobutilena (metilpropena) s malim postotkom izoprena za umrežavanje. Ovi i drugi monomeri mogu se miješati u različitim omjerima da se kopolimeriziraju za proizvodnju proizvoda s nizom fizičkih, mehaničkih i kemijskih svojstava. Monomeri se mogu proizvesti čisti i dodavanje nečistoća ili aditiva može se kontrolirati tako da se dobiju optimalna svojstva. Polimerizacija čistih monomera može se bolje kontrolirati tako da se dobije željeni udio cis i trans dvostrukih veza.
Sintetička guma, kao što su prirodne gume, naširoko koristi u automobilskoj industriji za gume, vrata i prozorske profile, crijeva, remenje, hasura i podnice.
Prirodna guma
Prirodna guma je također poznat kao Indija gume ili kaučuka. Prirodne gume kao što je klasificiran elastomera i uglavnom se sastoji od polimera u organske tvari poli-cis-izoprena i vode. Sadrži tragove nečistoća kao što su proteini, prljavštine itd prirodne gume, koja je izvedena kao lateks od gume stablo Hevea brasiliensisPokazuje odlična mehanička svojstva. Međutim, u odnosu na sintetske gume, prirodna guma ima manji nastup materijal posebno s obzirom na njegovu termičku stabilnost i usklađenosti s naftnim derivatima. Prirodna guma ima širok spektar primjene, bilo pojedinačno ili u kombinaciji s drugim materijalima. Uglavnom, ona se koristi zbog svoje velike odnosu istezanja, visoke otpornosti, a njegova iznimno visoka vodonepropusnost do. Talište gume je na približno 180 ° C (356 ° F).
Tablica u nastavku daje pregled nad različitim vrstama gume:
| Iso | Tehnički naziv | Uobičajeno ime |
|---|---|---|
| Acm | poliakrilat gume | |
| Aem | Etilen-akrilat gume | |
| NA | poliester uretana | |
| PRIDRUŽITE | Izobutilen brom izoprena | bromobutil |
| Br | polibutadien | Buna CB |
| Ir | Izobutilen klor izoprena | Klorbutil, butil |
| Cr | polikloroprena | Kloroprcn, neopren |
| CSM | Chlorosulphonated Polietilen | Hidpalon |
| Eko | epiklorhidrina | EKO, epiklorhidrina, Epichlore, Epichloridrine, Herclor, Hydrin |
| Ep | etilen-propilen | |
| Epdm | Etilen-propilen-dien-monomer | EPDM, Nordel® |
| SAD | polieter uretana | |
| 2 kilometra | perfluorocarbone gume | Kalrez (Chemraz, bih) |
| FKM | Fluoronated ugljikovodika | Viton, Fluorel |
| FMQ | fluor silikon | FMQ, silikonska guma |
| Fpm | Fluor Guma | |
| HNBR | Hidrogenizirano nitrilne butadien | HNBR |
| I | poliizopren | (Sintetička) prirodne gume |
| IIR | Izobutilen izoprena butil | Butil |
| Nbr | akrilonitril butadien | NBR, nitrilne, perbunana, Buna-N |
| Pu | Poliuretan | PU, poliuretana |
| Sbr | stiren butadien | SBR, Buna-S, GRS, Buna VSL, Buna SE |
| . SEBS | Stiren Etilen butilen kopolimera stirena | SEBS gume |
| I | polisiloksan | Silikonska guma |
| VMQ | Vinil metil silikon | Silikonska guma |
| XNBR | Akrilonitril butadien Karboksi monomera | XNBR, karboksilirani nitrilne |
| XSBR | Stiren butadien Karboksi monomera | |
| U gradu (YBPO) | Termoplastični polieteresteri-ester | |
| SBR | Stiren butadien blok kopolimer | |
| YXSBR | Stiren butadien Karboksi blok kopolimer |
Sbr
Stiren-butadien ili stiren-butadien guma (SBR) opisuje sintetičke gume, koje su izvedene od stirena i butadiena. Pojačano stiren-butadien odlikuje visokom otpornošću na habanje i dobre protiv starenja svojstva. Omjer stirena i butadiena određuje svojstva polimera: visok sadržaj stirena, na gume postaje sve teže i manje gumu.
Ograničenja nisu ojačane SBR su uzrokovane svoje niske snage bez pojačanja, niska elastičnost, niska suza snage (posebno na visokim temperaturama), i slabe uzdama. Prema tome, za pojačavanje agenti i punila su potrebne za poboljšanje SBR svojstva. Na primjer, crne punila ugljika koriste se za snagu i otpornost prema abraziji teško.
stiren
Stirena (Ci8H8) Poznat je pod različitim uvjetima, kao što su etenilbenzenskoj, vinilbenzena, feniletenom, feniletilen, cinnamene, stirol, diarex HF 77, styrolene i styropol. Što je organski spoj s formulom C kemijske6H5CH = CH2, Stiren je preteča polistirena i nekoliko kopolimera.
To je benzena i pojavljuje se u obliku bezbojne uljne tekućine koja isparava lako. Stiren ima slatki miris, koji se pretvara u visokim koncentracijama u manje ugodan miris.
U prisutnosti vinil grupe, stiren tvori polimer. Stiren bazi polimera komercijalno su proizvedeni za dobivanje proizvoda, kao što su polistiren, ABS, stiren-butadien (SBR) gume, stiren-butadien lateksa, SIS (stiren-izopren-stiren), S-EB-S (stiren-etilen / butylene- stiren), stiren-divinilbenzen (S-DVB), stiren-akrilonitril smola (SAN), i nezasićeni poliesteri koji se koriste u smola i termoreaktivnim spojeva. Ovi materijali su važne komponente za proizvodnju gume, plastike, izolacije, fiberglas, cijevi, automobile i dijelove plovila, ambalaže za hranu i tepih podloga.
Gumeni Prijave
Guma ima mnogo osobine materijala kao što su snaga, dugotrajne otpornosti na vodu i toplinu. Ta svojstva čine guma vrlo svestran, tako da se koristi u mnogim industrijama. Glavni korištenje guma je u automobilskoj industriji, uglavnom za proizvodnju guma. Daljnje karakteristike su svojim ne-skliske, mekoću, trajnost i otpornost napraviti guma vrlo posjećene kompozitni koristi za proizvodnju obuće, podova, medicinskih i zdravstvenih pomagala, proizvodima za kućanstvo, igračke, sportske članke i mnogih ostalih proizvoda od gume.
Nano-aditivi i Punila
Nano-veličine punila i aditiva u gumu djeluju kao zaštitna sredstva za pojačavanje i poboljšati čvrstoću na vlak, otpornost na habanje, otpornost na trganje histerezu i očuvati protiv foto- i toplinske razgradnje gume.
silika
Silicij (SiO2Silicijev dioksid) se koristi u mnogim oblicima, kao što je amorfni silicij, na primjer silicij dioksid, vrlo fini silicij, taloženi silicij dioksid za poboljšanje svojstava materijala u pogledu mehaničkih svojstava, toplinska otpornost starenja i morfologiju. Silicijevog dioksida ispunjene spojevi pokazuju veću viskoznost i gustoću umreženja, odnosno na sve veći sadržaj punila. Tvrdoća, modul, rastezna čvrstoća, te nose karakteristike su poboljšani postupno povećava količinu silika punila.
Čađa
Čađa je oblik paracrystalline ugljiku chemisorbed kompleksa kisika (kao što su karboksilne, quinonic, laktonskih, fenolne skupine i drugih) priključen na njegovu površinu. Te skupine površina kisika obično grupirani pod pojam “hlapljive kompleksi”, Zbog tog hlapljivog sadržaja, čađa je non-vodljivi materijal. Uz komplekse ugljik-kisik funkcionalnom čađe čestice lakše raspršiti.
Visoka površina površina-volumen omjer čađe čini zajedničko pojačanje punila. Gotovo svi gumeni proizvodi, za koje su bitne vlačna čvrstoća i otpornost na habanje, koristite čađa. Taloži ili silicij dioksid se koristi kao zamjena za čađu, kada je potrebno reinforcment od gume, ali crna boja treba izbjegavati. Međutim, silicij-based punila dobivaju udio na tržištu automobilskih guma, također, jer korištenje silicij punila rezultira nižim gubitak valjanja u odnosu na čađu ispunjene gume.
Tablica u nastavku daje pregled nad vrstama carbonblack koristi u gumama
| Ime | O, abbrev. | Astm | Čestica veličine nm | Vlačna čvrstoća Mpa | Relativna laboratorij abraziju | Relativna roadwear abraziju |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Super Abrazija peći | Saf | N110 | 20-25 | 25,2 | 1,35 | 1,25 |
| srednji SAF | Isaf | N220 | 24-33 | 23,1 | 1,25 | 1,15 |
| Visoka Abrazija peći | LJETO | N330 | 28-36 | 22,4 | 1,00 | 1,00 |
| Jednostavno Obrada kanala | Epc | N300 | 30-35 | 21,7 | 00,80 | 00,90 |
| Brzo istiskivanjem peći | FEF | N550 | 39-55 | 18,2 | 00,64 | 00,72 |
| Visoka Modul peći | (HMF) | N660 | 49-73 | 16,1 | 00,56 | 00,66 |
| Polu-Jačanje peći | SANACIJU | N770 | 70-96 | 14,7 | 00,48 | 00,60 |
| fino Toplinska | Ft | N880 | 180-200 | 12,6 | 00,22 | – |
| Srednja Toplinska | Mt | N990 | 250-350 | 9,8 | 00,18 | – |
Grafen oksid
Grafen oksid raspršen u SBR rezultira visokom vlačnom čvrstoćom i suza snage, kao i na izvanrednu otpornost na trošenje i niske otpor kotrljanja, što su važna svojstva materijala za proizvodnju guma. Grafen oksid-silicij pojačan SBR nudi konkurentnu alternativu za okoliš-friendly proizvodnje guma, kao i za proizvodnju visoko kvalitetnih gumenih kompozita. Grafen i grafen oksida može biti uspješno, sigurno i jednostavno piling pod ultrazvukom. Kliknite ovdje kako bi naučili više o ultrazvučnom izradu grafena!