Ultrasonik untuk Formulasi Coating

Berbagai komponen, pigmen, fillers, bahan kimia tambahan, crosslinkers dan reologi modifiers mengarah pada formulasi coating dan cat. USG adalah cara yang efektif untuk dispersi dan emulsifying, deagglomeration dan penggilingan dari komponen coating / lapaisan.

USG digunakan dalam formulasi coating, untuk:

Pelapisan terbagi dalam dua kategori besar: resin dan pelapis berbasis air dan pelarut. Setiap jenis memiliki tantangannya sendiri. Arahan yang menyerukan pengurangan VOC dan harga pelarut yang tinggi merangsang pertumbuhan teknologi pelapisan resin yang ditularkan melalui air. Penggunaan ultrasonikasi dapat meningkatkan kinerja sistem ramah lingkungan tersebut.

Formulasi Lapisan yang Ditingkatkan karena Ultrasonication

Ultrasonografi dapat membantu formulator pelapis arsitektur, industri, otomotif dan kayu untuk meningkatkan karakteristik lapisan, seperti kekuatan warna, goresan, retak dan tahan UV atau konduktivitas listrik. Beberapa karakteristik pelapisan ini dicapai dengan dimasukkannya bahan ukuran nano, misalnya oksida logam (TiO2, Silika, Ceria, ZnO, …).

Permintaan Informasi




Perhatikan Kebijakan pribadi.


Sistem dispersi ultrasonik 2x UIP1000hdT dengan total daya pemrosesan ultrasound 2kW untuk dispersi pelapis.

Sistem ultrasonik disperser ultrasonik 2x 1000 watt dalam kabinet yang dapat dibersihkan.

Ultrasonografi selanjutnya membantu dalam defoaming (gelembung terperangkap) dan degassing (gas terlarut) dari produk yang sangat kental. Baca lebih lanjut tentang de-aerasi ultrasonik dan degassing cairan!

Karena teknologi dispersi ultrasonik dapat digunakan pada laboratorium, bench-top dan tingkat produksi industri, memungkinkan tingkat throughput lebih dari 10 ton / jam itu sedang diterapkan di R&Tahap D dan dalam produksi komersial. Hasil proses dapat ditingkatkan dengan mudah dan linier.

Efisiensi energi secara keseluruhan penting bagi ultrasonikasi cairanPerangkat ultrasonik Hielscher sangat hemat energi. Perangkat mengubah sekitar 80 hingga 90% dari daya input listrik menjadi aktivitas mekanis dalam cairan. Hal ini menyebabkan biaya pemrosesan yang jauh lebih rendah.

Mengikuti tautan di bawah ini, Anda dapat membaca lebih lanjut tentang penggunaan ultrasound berkinerja tinggi untuk

Polimerisasi Emulsi menggunakan Sonikasi

Formulasi pelapisan tradisional menggunakan kimia polimer dasar. Perubahan teknologi pelapisan berbasis air berdampak pada pemilihan bahan baku, sifat dan metodologi formulasi.

Di polimerisasi emulsi konvensional, misalnya untuk lapisan berbasis air, partikel yang dibentuk dari inti ke permukaan. Fakto kinetik mempengaruhi keseragaman dan morfologi partikel.

Ultrasonik pengolahan dapat digunakan dalam dua cara untuk menghasilkan emulsi polimer.

  • Top-Down : Emulsifying/Dispersing / Penyebaran partikel polimer lebih besar untuk menghasilkan partikel yang lebih kecil dengan pengurangan ukuran
  • Bottom-Up: Penggunaan ultrasound sebelum atau selama polimerisasi partikel

 

Dalam video ini kami menunjukkan kepada Anda sistem ultrasonik 2 kilowatt untuk operasi inline dalam kabinet yang dapat dibersihkan. Hielscher memasok peralatan ultrasonik ke hampir semua industri, seperti industri kimia, farmasi, kosmetik, proses petrokimia serta untuk proses ekstraksi berbasis pelarut. Kabinet stainless steel yang dapat dibersihkan ini dirancang untuk operasi di area berbahaya. Untuk tujuan ini, kabinet tertutup dapat dibersihkan oleh pelanggan dengan nitrogen atau udara segar untuk mencegah gas atau uap yang mudah terbakar memasuki kabinet.

2x 1000 Watt Ultrasonicators di Kabinet Yang Dapat Dibersihkan untuk Instalasi di Area Berbahaya

 

Nanoparticulate polimer di Miniemulsions

Partikel yang diperoleh dengan polyaddition dalam miniemulsionsPolimerisasi partikel dalam miniemulsi memungkinkan pembuatan partikel polimer terdispersi dengan kontrol yang baik atas ukuran partikel. Sintesis partikel polimer nanopartikkulat dalam miniemulsi (juga dikenal sebagai nanoreaktor), seperti yang disajikan oleh K. Landfester (2001), adalah metode yang sangat baik untuk pembentukan nanopartikel polimer. Pendekatan ini menggunakan tingginya jumlah nanokompartemen kecil (fase dispersi) dalam emulsi sebagai nanoreaktor. Dalam hal ini, partikel-partikel disintesis dengan cara yang sangat paralel pada individu, tetesan terbatas. Dalam makalahnya, Landfester (2001) menyajikan polimerisasi dalam nanoreaktor dalam kesempurnaan tinggi untuk generasi partikel yang sangat identik dengan ukuran yang hampir seragam. Gambar di atas menunjukkan partikel yang diperoleh oleh poliaddisi ultrasonically dibantu dalam miniemulsi.

Tetesan kecil yang dihasilkan oleh penerapan geser tinggi (ultrasonikasi) dan distabilkan oleh agen penstabil (pengemulsi), dapat dikeraskan dengan polimerisasi berikutnya atau dengan penurunan suhu dalam kasus bahan peleburan suhu rendah. Karena ultrasonikasi dapat menghasilkan tetesan yang sangat kecil dengan ukuran yang hampir seragam dalam batch dan proses produksi, ini memungkinkan kontrol yang baik atas ukuran partikel akhir. Untuk polimerisasi nanopartikel, monomer hidrofilik dapat diemulsi menjadi fase organik, dan monomer hidrofobik dalam air.

Dampak ukuran partikel pada luas permukaanSaat mengurangi ukuran partikel, total luas permukaan partikel meningkat pada saat yang bersamaan. Gambar di sebelah kiri menunjukkan korelasi antara ukuran partikel dan luas permukaan dalam kasus partikel bola. Oleh karena itu, jumlah surfaktan yang dibutuhkan untuk menstabilkan emulsi meningkat hampir secara linier dengan total luas permukaan partikel. Jenis dan jumlah surfaktan mempengaruhi ukuran tetesan. Tetesan 30 hingga 200nm dapat diperoleh dengan menggunakan surfaktan anionik atau kationik.

Pigmen dalam Coating

Pigmen organik dan anorganik merupakan komponen penting dari formulasi pelapisan. Untuk memaksimalkan kinerja pigmen, diperlukan kontrol yang baik atas ukuran partikel. Saat menambahkan bubuk pigmen ke sistem yang ditularkan melalui air, pelarut atau epoksi, partikel pigmen individu cenderung membentuk aglomerat besar. Mekanisme geser tinggi, seperti mixer rotor-stator atau pabrik manik-manik agitator secara konvensional digunakan untuk memecahkan aglomerat tersebut dan untuk menggiling partikel pigmen individu. Ultrasonication dalam alternatif yang sangat efektif untuk langkah ini dalam pembuatan pelapis.

Grafik di bawah ini menunjukkan dampak sonikasi pada ukuran pigmen kilau mutiara. Ultrasound menggiling partikel pigmen individu dengan tabrakan antar partikel berkecepatan tinggi. Keuntungan yang menonjol dari ultrasonication adalah dampak tinggi dari gaya geser kavitasi, yang membuat penggunaan media penggilingan (misalnya manik-manik, mutiara) tidak perlu. Saat partikel dipercepat oleh jet cair yang sangat cepat hingga 1000km / jam, bertabrakan dengan keras dan hancur berkeping-keping kecil. Abrasi partikel memberi partikel yang digiling secara ultrasonik permukaan yang halus. Secara keseluruhan, penggilingan dan dispersi ultrasonik menghasilkan distribusi partikel yang berukuran halus dan seragam.

Penggilingan ultrasonik dan dispersi pigmen kilau mutiara.

Penggilingan ultrasonik dan dispersi pigmen kilau mutiara. Grafik merah menunjukkan distribusi ukuran partikel sebelum sonikasi, kurva hijau selama sonikasi, kurva biru menunjukkan pigmen akhir setelah dispersi ultrasonik.

 

Penggilingan dan dispersi ultrasonik sering unggul mixer berkecepatan tinggi dan pabrik media karena sonikasi memberikan pemrosesan yang lebih konsisten dari semua partikel. Umumnya, ultrasonication menghasilkan ukuran partikel yang lebih kecil dan distribusi ukuran partikel yang sempit (kurva penggilingan pigmen). Ini meningkatkan kualitas keseluruhan dispersi pigmen, karena partikel yang lebih besar biasanya mengganggu kemampuan pemrosesan, kilap, ketahanan, dan penampilan optik.

Karena penggilingan dan penggilingan partikel didasarkan pada tabrakan antar-partikel sebagai akibat dari kavitasi ultrasonik, reaktor ultrasonik dapat menangani konsentrasi padat yang cukup tinggi (misalnya batch master) dan masih menghasilkan efek pengurangan ukuran yang baik. Tabel di bawah ini menunjukkan gambar penggilingan basah TiO2.

Partikel tiO2 titanium dioksida yang digiling secara ultrasonik menunjukkan diameter yang berkurang secara drastis dan distribusi ukuran yang sempit.

TiO2 ball-milled sebelum dan sesudah penggilingan ultrasonik

Partikel Titanium dioksida TiO2 setelah penggilingan Ultrasonik menunjukkan diameter yang berkurang secara drastis dan distribusi ukuran yang sempit.

TiO2 semprot-kering sebelum dan sesudah penggilingan ultrasonik

Plot di bawah ini menunjukkan kurva distribusi ukuran partikel untuk deagglomeration degussa anatase titanium dioksida dengan ultrasonikasi. Bentuk sempit kurva setelah sonikasi adalah fitur khas dari pemrosesan ultrasonik.

TiO2 yang tersebar secara ultrasonik (Degussa anatase) menunjukkan distribusi ukuran partikel yang sempit.

TiO2 yang tersebar secara ultrasonik (Degussa anatase) menunjukkan distribusi ukuran partikel yang sempit.

Nanosize Materials pada High Performance Coatings

Nanoteknologi adalah teknologi yang muncul membuat jalan ke banyak industri. Nanomaterials dan nanocomposites sedang digunakan dalam formulasi coating, misalnya untuk meningkatkan abrasi dan tahan gores atau UV-stabilitas. Tantangan terbesar untuk aplikasi dalam Coating adalah retensi transparansi, kejelasan, dan gloss. Oleh karena itu, nanopartikel sangat kecil untuk menghindari gangguan dengan spektrum cahaya yang terlihat. Untuk banyak aplikasi, ini secara substansial lebih rendah dari 100nm.

Penggilingan basah komponen berkinerja tinggi ke kisaran nanometer menjadi langkah penting dalam formulasi pelapis rekayasa nano. Setiap partikel yang mengganggu cahaya tampak, menyebabkan kabut dan hilangnya transparansi. Oleh karena itu, distribusi ukuran yang sangat sempit diperlukan. Ultrasonication adalah cara yang sangat efektif untuk penggilingan halus padatan. Kavitasi ultrasonik / akustik dalam cairan menyebabkan tabrakan antar partikel berkecepatan tinggi. Berbeda dari pabrik manik-manik konvensional dan pabrik kerikil, partikel-partikel itu sendiri saling berkomputasi, membuat media penggilingan tidak diperlukan.

Perusahaan, seperti Panadur (Jerman) gunakan ultrasonicators Hielscher untuk dispersi dan deagglomeration nanomaterials dalam lapisan dalam cetakan. Klik di sini untuk membaca lebih lanjut tentang dispersi ultrasonik pelapis cetakan dalam!

Untuk sonikasi cairan atau pelarut yang mudah terbakar di lingkungan berbahaya, prosesor bersertifikat ATEX tersedia. Pelajari lebih lanjut tentang ultrasonikator bersertifikat Atex UIP1000-Exd!

Hubungi Kami! / Tanya Kami!

Meminta informasi lebih lanjut

Silakan gunakan formulir di bawah ini untuk meminta informasi tambahan tentang prosesor ultrasonik, aplikasi dan harga. Kami akan dengan senang hati mendiskusikan proses Anda dengan Anda dan menawarkan sistem dispersi ultrasonik yang memenuhi kebutuhan Anda!









Harap dicatat bahwa Kebijakan pribadi.


Video ini menunjukkan dispersi ultrasonik warna merah menggunakan UP400St dengan probe S24d 22mm.

Ultrasonic warna merah dispersi menggunakan UP400St


Homogenizer ultrasonik industri untuk dispersi dan penggilingan pigmen yang efisien.

MultiSonoReactor MSR-4 adalah homogenizer inline industri yang cocok untuk produksi industri pigmen dan dispersi polimer.


Ultrasonics kinerja tinggi! Rangkaian produk Hielscher mencakup spektrum penuh dari ultrasonicator laboratorium kompak di atas unit bench-top hingga sistem ultrasonik industri penuh.

Hielscher Ultrasonics memproduksi homogenizers ultrasonik kinerja tinggi dari laboratorium hingga ukuran industri.