Nagy teljesítményű ragasztókészítmények – Ultrahangos diszperzióval javítva

A nagy teljesítményű ragasztók epoxi, szilikon, poliuretán, poliszulfid vagy akril rendszerekből állnak, amelyek különböző (nano)töltőanyagokat és adalékanyagokat tartalmaznak, amelyek különleges teljesítményt biztosítanak a ragasztónak, például kötési szilárdságot, könnyű súlyt, tartósságot, hőállóságot és fenntarthatóságot. A nagy teljesítményű ragasztók előállításához hatékony és megbízható keverés szükséges. Ultrahangos diszperziót és emulgeálást alkalmaznak, a különböző komponenseket egyenletesen homogén ragasztókeverékekké kombinálják. Az inline sonication még a nagy viszkózus anyagokat és a nagy nano-töltőanyag terheléseket is megbízhatóan és hatékonyan keveri, kiváló ragasztókat gyártva.

Ultrahangos nagy nyíróerők a nagy teljesítményű ragasztók diszperziójához

A nagy teljesítményű ragasztók rendkívüli kötési szilárdságot, tartósságot és könnyű súlyt kínálnak. A végső alkalmazástól függően a polimereket, kopolimereket és több adalékanyagot kidolgozott receptek alapján állítják elő.

A ragasztók és ragasztók epoxi, szilikon, poliuretán és akril rendszereit készítők állítják elő, amelyek tapadóanyagok, ásványi töltőanyagok (talkum, szilícium-dioxid, alumínium-oxid stb.), Flexibilizátorok, viszkozitáscsökkentők, színezékek, sűrítőanyagok, gyorsítók, tapadásfokozók stb. Hozzáadásával módosítják a ragasztóalapot. Ezek a módosítások több célt szolgálnak, például a teljesítmény és/vagy a feldolgozás kényelmének javítását vagy a költségek csökkentését. Az ultrahangos nagy nyíróerejű diszpergáló ideális a különböző epoxi rendszerek inline megfogalmazásához, és lehetővé teszi az adott alkalmazások követelményeihez igazított ragasztók rugalmas előállítását.

Ultrahangos nagy nyíróerejű keverők igényes diszperziós és emulziós alkalmazásokhoz

A nagy teljesítményű ultrahangos processzorok úgy működnek, mint a nagy nyíróerejű keverő. A rendkívül nagy nyíróerőket ultrahangos / akusztikus kavitáció generálja, és ideálisak kötegelt és inline emulgeáláshoz, diszperzióhoz, maráshoz, deagglomerációhoz és homogenizáláshoz. Az alacsony és magas szilárd koncentrációk és viszkozitások könnyen feldolgozhatók ultrahangos inline diszpergálószerekkel.

A nanoanyagok ultrahangos nagy nyírási keverése ragasztókban

A nanomegerősített polimerek (nanokompozitok) előállításához nanoanyagokat, például szén nanocsöveket (CNT), fém nanorészecskéket, nano-szilícium-dioxidot, nanoagyagokat, nanoszálakat és sok más nanoméretű részecskét használnak. A nanorészecskék jól ismertek arról, hogy képesek megváltoztatni a hőre keményedő polimer ragasztók mechanikai tulajdonságait (pl. merevség, rugalmasság), elektromos tulajdonságait (pl. vezetőképesség), funkcionális tulajdonságait (pl. permeabilitást, üvegesedési hőmérséklet, modulus) és törési teljesítményét. A nanoanyagok nemcsak különleges, nagy teljesítményű tulajdonságokkal rendelkeznek, mint például kötési szilárdság, tartósság, kedvezőség, rugalmasság vagy hőállóság; A nanoszerkezetű részecskék hozzáadása javíthatja a polimerek barrier tulajdonságait is.
Az ultrahanggal generált akusztikus kavitáció nagy nyíróerői jól ismertek a nanorészecskék deagglomerálására és diszpergálására, sőt az elsődleges részecskék megszakítására (azaz ultrahangos marás). Amikor ezeket az ultrahangos erőket nanorészecskéket és más töltőanyagokat tartalmazó polimer rendszerekre alkalmazzák, nagyon egyenletes készítményt kapunk. Az ultrahangos diszperzió energiahatékony módszer, amely kevesebb energiafogyasztást mutat a hagyományos nyíró-keverési módszerekhez képest, mint például a nagy nyírólapát-keverők, járókerék-keverők vagy malmok.

Kaboori et al. (2013) kimutatta, hogy az ultrahangos kezelés hatékony módszer a montmorillonit (MMT) rétegelt szerkezeteinek diszpergálására és MMT-erősítésű PVA ragasztók kifejlesztésére. Az ultrahangos kezelés megbízhatónak és hatékonynak bizonyult a nanoclay PVA-ban történő diszpergálásában alacsony (1% és 2%) és magas (4%) terheléssel.
A kutatócsoport megállapította, hogy az "ultrahangos technika nagyon hatékony a nanoagyag diszpergálásában, különösen nagy terheléseknél, ellentétben a nagy nyírási sebességű keverővel. A nagy sebességű keverés csak kis terhelés mellett és a PVA megnövelt kötési szilárdsága mellett diszpergálhatja a nanoagyagot a PVA-ban különböző körülmények között. A nagy sebességű keverésnek vannak hátrányai: a PVA-emulzió lehetséges károsodása (a keverés során használt erős nyíróerő miatt), magas költségek és magas energiafogyasztás. Ezzel szemben az ultrahangos technika minimális negatív hatással van a PVA emulzióra. Továbbá, ultrahangos technika gazdaságos, mivel az ultrahangos keverés megtörténhet a PVA előállítása előtt, és a nanoagyagot tartalmazó oldat hozzáadható a PVA-hoz a gyártási folyamat során. Figyelembe véve az ebből a papírból és korábbi munkánkból nyert eredményeket, valamint figyelembe véve az ultrahangos technika előnyeit a nagy sebességű keveréssel szemben, a nanoclay hozzáadása a PVA-hoz ipari méretekben megvalósíthatónak tűnik, és ajánlható a fa ragasztógyártók számára. (Kaboori és mtsai., 2013)

Ultrahangos gáztalanító hatások a ragasztógyártásban

Az ultrahangos kezelés további előnye, amely jelentősen javítja a készítmény eredményeit, az ultrahangos kezelés gáztalanító hatása. A nagy sebességű mechanikus keverés (pl. nagy nyírólapát-keverők) nagyszámú gázbuborékot hoz létre a keverékben, amelyek egyes esetekben akár észre is vehetők a keverék fényesített színe miatt. Az ultrahangos nagy nyíróképességű keverésnek hatalmas előnye van, hogy az ultrahangos technika nem tartalmaz gázokat a ragasztókészítménybe, hanem az ultrahanghullámok ereje már jelen lévő gázbuborékok összeolvadására és lebegésére a folyékony felületre, ahonnan a gáz könnyen eltávolítható. Ezáltal az ultrahangos kezelés elősegíti a folyadékok és ragasztókészítmények gáztalanítását és levegőztetését. (vö. Shadlou et al., 2014)

Nagy teljesítményű ultrahangos diszpergálószerek ipari ragasztókészítményekhez

A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos diszpergálószereket tervez, gyárt és forgalmaz nagy teherbírású alkalmazásokhoz, például nagy teljesítményű ragasztók, magasan töltött gyanták és nanokompozitok gyártásához. A Hielscher ultrasonicatorokat világszerte használják nanoanyagok diszpergálására polimerekké, gyanták, bevonatok, és más nagy teljesítményű anyagok.
A Hielscher ultrahangos diszpergálószerek különböző adagolóáramokon keresztül táplálhatók, különböző anyagokat adva szabályozott áramlási körülmények között a kavitációs keverési zónába. Az ultrahangos diszpergálószerek megbízhatóak és hatékonyak az alacsony és magas viszkozitású feldolgozásban. A nyersanyagoktól és a méretcsökkentési céltól függően az ultrahangos intenzitás pontosan beállítható.
A viszkózus polimer paszták, nanoanyagok és nagy szilárd koncentrációk feldolgozásához az ultrahangos diszpergálószernek képesnek kell lennie folyamatosan nagy amplitúdók előállítására. Hielscher Ultrasonics’ Az ipari ultrahangos processzorok nagyon nagy amplitúdókat tudnak biztosítani folyamatos működés mellett teljes terhelés alatt. Akár 200 μm-es amplitúdók is könnyen futtathatók 24/7 üzemben. Az ultrahangos diszpergáló nagy amplitúdójú működtetésének lehetősége és az amplitúdó pontos beállítása szükséges ahhoz, hogy az ultrahangos folyamat körülményeit nagy teljesítményű ragasztók, nano-megerősített polimer keverékek és nanokompozitok kialakításához igazítsák.
Az ultrahangos amplitúdó mellett a nyomás egy másik nagyon fontos folyamatparaméter. Magas nyomás alatt fokozódik az ultrahangos kavitáció intenzitása és nyíróerői. A Hielscher ultrahangos reaktorai nyomás alá helyezhetők, ezáltal fokozott szonikációs eredményeket kapnak.
A folyamatfelügyelet és az adatrögzítés fontos a folyamatos folyamatszabványosítás és a termékminőség szempontjából. Dugaszolható nyomás- és hőmérséklet-érzékelők vezetékei az ultrahangos generátorhoz az ultrahangos diszperziós folyamat felügyeletéhez és vezérléséhez. Minden fontos feldolgozási paraméter, például az ultrahangos energia (nettó + teljes), a hőmérséklet, a nyomás és az idő automatikusan protokollálódik és tárolódik egy beépített SD-kártyán. Az automatikusan rögzített folyamatadatok elérésével felülvizsgálhatja a korábbi szonikációs futtatásokat és kiértékelheti a folyamat eredményeit.
Egy másik felhasználóbarát funkció a digitális ultrahangos rendszereink böngésző távirányítója. A távoli böngészővezérléssel bárhonnan távolról elindíthatja, leállíthatja, beállíthatja és felügyelheti ultrahangos processzorát.
Lépjen kapcsolatba velünk most, hogy többet megtudjon nagy teljesítményű ultrahangos diszpergálóinkról és alkalmazásukról nagy teljesítményű ragasztók és bevonatok gyártásában!
Az alábbi táblázat jelzi ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitását:

---