고성능 접착제 제형 – Ultrasonic Dispersion에 의해 개선되었습니다.

고성능 접착제는 에폭시, 실리콘, 폴리우레탄, 폴리설파이드 또는 다양한 (나노) 충전제 및 첨가제를 포함하는 아크릴 시스템으로 구성되며, 접착 강도, 경량, 내구성, 내열성 및 지속 가능성과 같은 특수 성능을 접착제에 제공합니다. 고성능 접착제를 제조하기 위해서는 효율적이고 신뢰할 수 있는 혼합이 필요합니다. 초음파 분산 및 유화가 사용되며 다양한 구성 요소를 균일하게 결합하여 균일 한 접착 혼합물을 만듭니다. 인라인 초음파 처리는 고점도 물질과 높은 나노 필러 부하조차도 안정적이고 효과적으로 혼합하여 우수한 접착제를 생산합니다.

고성능 접착제의 분산을 위한 Ultrasonic High-Shear Forces

고성능 접착제는 탁월한 접착 강도, 내구성 및 가벼운 무게를 제공합니다. 최종 응용 분야에 따라 폴리머, 공중 합체 및 여러 첨가제가 정교한 레시피에 따라 공식화됩니다.

접착제 및 접착제용 에폭시, 실리콘, 폴리우레탄 및 아크릴 시스템은 점착제, 미네랄 충전제(활석, 실리카, 알루미나 등), 플렉시빌리저, 점도 감소제, 착색제, 증점제, 촉진제, 접착 촉진제 등을 첨가하여 접착 베이스를 수정하는 포뮬레이터에 의해 생산됩니다. 이러한 수정은 성능 및/또는 처리 편의성을 개선하거나 비용을 절감하는 것과 같은 여러 가지 목적을 제공합니다. 초음파 고전단 분산기는 다양한 에폭시 시스템을 인라인으로 포뮬레이션하는 데 이상적이며 특정 응용 분야의 요구 사항에 맞는 접착제를 유연하게 생산할 수 있습니다.

Ultrasonic High-Shear Mixers for demanding dispersion and emulsion application (초음파 고전단 믹서 - 까다로운 분산 및 에멀젼 용도를 위한 제품)

고성능 초음파 프로세서는 고전단 믹서처럼 작동합니다. 극도로 높은 전단력은 초음파/음향 캐비테이션에 의해 생성되며 배치 및 인라인 유화, 분산, 밀링, 응집 제거 및 균질화 응용 분야에 이상적입니다. 낮은 고체 농도에서 높은 고체 농도 및 점도는 초음파 인라인 분산기를 사용하여 쉽게 처리할 수 있습니다.

접착제에서 나노 물질의 초음파 고 전단 혼합

탄소나노튜브(CNT), 금속나노입자, 나노실리카, 나노점토, 나노섬유 및 기타 여러 나노형 입자와 같은 나노물질이 나노강화 고분자(나노복합체)를 생산하는 데 사용됩니다. 나노 입자는 열경화성 고분자 접착제의 기계적 특성(예: 강성, 탄성), 전기적 특성(예: 전도성), 기능적 특성(예: 투과성, 유리 전이 온도, 탄성률) 및 파괴 성능을 변경하는 능력으로 잘 알려져 있습니다. 나노 물질에 결합 강도, 내구성, 유용성, 탄성 또는 내열성과 같은 특별한 고성능 특성을 부여할뿐만 아니라; 나노 구조 입자를 추가하면 폴리머의 장벽 특성도 향상될 수 있습니다.
초음파로 생성된 음향 캐비테이션의 높은 전단력은 나노 입자를 응집시키고 분산시키며 심지어 1차 입자를 파괴하는 능력(즉, 초음파 밀링)으로 잘 알려져 있습니다. 이러한 초음파력을 나노 입자 및 기타 충전제를 포함하는 고분자 시스템에 가하면 매우 균일 한 제형이 얻어집니다. 초음파 분산은 고 전단 블레이드 믹서, 임펠러 믹서 또는 밀과 같은 기존의 전단 혼합 방법과 비교할 때 에너지 소비가 적은 에너지 효율적인 방법입니다.

Kaboori et al. (2013)은 초음파가 몬모릴로나이트 (MMT)의 층 구조를 분산시키고 MMT 강화 PVA 접착제를 개발하는 효과적인 방법임을 입증했습니다. 초음파는 낮은 (1 % 및 2 %) 및 높은 (4 %) 부하에서 PVA의 나노 점토를 분산시키는 데 신뢰할 수 있고 효율적인 것으로 나타났습니다.
연구팀은 "초음파 기술이 높은 전단 속도 믹서와 달리 높은 하중에서 특히 나노 점토를 분산시키는 데 매우 효율적이라는 것을 발견했습니다. 고속 혼합은 낮은 하중에서만 PVA의 나노 점토를 분산시킬 수 있으며 다른 조건에서 PVA의 결합 강도를 증가시킬 수 있습니다. 고속 혼합에는 PVA 에멀젼의 손상 가능성(혼합 중에 사용되는 강한 전단력으로 인해), 높은 비용 및 높은 에너지 소비와 같은 몇 가지 단점이 있습니다. 대조적으로, 초음파 처리 기술은 PVA 에멀젼에 대한 부정적인 영향을 최소화합니다. 또한, 초음파 처리 기술은 PVA를 생산하기 전에 초음파 혼합이 이루어질 수 있고 나노 점토를 함유 한 용액을 생산 과정에서 PVA에 첨가 할 수 있기 때문에 경제적입니다. 이 논문과 우리의 이전 연구에서 얻은 결과를 고려하고 고속 혼합에 비해 초음파 기술의 장점을 고려함으로써 산업 규모로 PVA에 나노 점토를 첨가하는 것이 실현 가능한 것으로 보이며 목재 접착제 제조업체에 권장할 수 있습니다." (Kaboori 외, 2013)

접착제 생산에서의 초음파 탈기 효과

제형 결과를 크게 향상시키는 초음파 처리의 또 다른 장점은 초음파 처리의 탈기 효과입니다. 고속 기계적 교반(예: 고전단 블레이드 믹서)은 혼합물에서 많은 수의 가스 기포를 생성하며, 경우에 따라 혼합물의 밝은 색상으로 인해 감지될 수도 있습니다. 초음파 고 전단 혼합은 초음파 처리 기술이 가스를 접착제 제형에 통합하지 않고 대신 초음파가 이미 존재하는 가스 기포를 합쳐 가스를 쉽게 제거 할 수있는 액체 표면으로 떠오르게하는 큰 장점을 가지고 있습니다. 따라서 초음파는 액체 및 접착제 제형의 탈기 및 탈기를 촉진합니다. (cp. Shadlou et al., 2014)

산업용 접착제 제형을 위한 고성능 초음파 분산기

Hielscher 초음파는 고성능 접착제, 고충전 수지 및 나노 복합 재료 제조와 같은 중장비 응용 분야를위한 고성능 초음파 분산기를 설계, 제조 및 유통합니다. Hielscher 초음파기는 나노 물질을 폴리머, 수지, 코팅 및 기타 고성능 재료로 분산시키기 위해 전 세계적으로 사용됩니다.
Hielscher 초음파 분산기는 다양한 공급 스트림을 통해 공급되어 제어 된 흐름 조건에서 다양한 재료를 캐비테이션 혼합 영역에 추가 할 수 있습니다. 초음파 분산기는 저점도에서 고점도까지 공정할 때 신뢰할 수 있고 효율적입니다. 원료 및 크기 감소 목표에 따라서, 초음파 강렬은 정확하게 조정될 수 있습니다.
점성 폴리머 페이스트, 나노 물질 및 고체 농도의 고형물을 처리하기 위해 초음파 분산기는 지속적으로 높은 진폭을 생성 할 수 있어야합니다. Hielscher 초음파’ 산업용 초음파 프로세서는 최대 부하에서 연속 작동에서 매우 높은 진폭을 제공 할 수 있습니다. 최대 200μm의 진폭을 24/7 작동에서 쉽게 실행할 수 있습니다. 높은 진폭에서 초음파 분산기를 작동하고 진폭을 정확하게 조정하는 옵션은 고성능 접착제, 나노 강화 폴리머 혼합물 및 나노 복합 재료의 제형에 초음파 공정 조건을 적용하는 데 필요합니다.
초음파 진폭 외에도 압력은 또 다른 매우 중요한 공정 매개 변수입니다. 높은 압력에서는 초음파 캐비테이션의 강도와 전단력이 강화됩니다. Hielscher의 초음파 반응기는 가압 될 수 있으므로 강화 된 초음파 처리 결과를 얻을 수 있습니다.
공정 모니터링 및 데이터 기록은 지속적인 공정 표준화 및 제품 품질에 중요합니다. 플러그형 압력 및 온도 센서는 초음파 분산 과정을 모니터링하고 제어하기 위해 초음파 발생기에 연결됩니다. 초음파 에너지 (net + total), 온도, 압력 및 시간과 같은 모든 중요한 처리 매개 변수는 자동으로 프로토콜화되어 내장 SD 카드에 저장됩니다. 자동으로 기록 된 프로세스 데이터에 액세스하여 이전 초음파 처리 실행을 수정하고 프로세스 결과를 평가할 수 있습니다.
또 다른 사용자 친화적 인 기능은 디지털 초음파 시스템의 브라우저 원격 제어입니다. 원격 브라우저 제어를 통해 어디서나 원격으로 초음파 프로세서를 시작, 중지, 조정 및 모니터링 할 수 있습니다.
당사의 고성능 초음파 분산기와 고성능 접착제 및 코팅 생산에서의 응용 분야에 대해 자세히 알아 보려면 지금 문의하십시오!
아래 표는 초음파기의 대략적인 처리 용량을 나타냅니다.

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