바니시를 나노필러와 혼합하는 방법

바니시 생산에는 나노 입자와 안료를 처리할 수 있는 강력한 혼합 장비가 필요하며, 이러한 장비는 제형에 균일하게 분산되어야 합니다. 초음파 균질화기는 나노 입자를 고분자로 균일 한 분포를 제공하는 매우 효율적이고 신뢰할 수있는 분산 기술입니다.

고성능 초음파 믹서를 사용한 바니시 생산

바니시는 수지(예: 아크릴, 폴리우레탄, 알키드, 셸락), 건조유, 금속 건조기 및 휘발성 용제(예: 나프타, 미네랄 스피릿 또는 희석제)로 제조된 투명하고 단단한 보호 코팅 또는 필름으로 설명됩니다. 바니시가 건조되면 포함된 용매가 증발하고 나머지 성분은 산화 또는 중합되어 내구성 있는 투명 필름을 형성합니다. 바니시는 주로 목재 표면, 그림 및 다양한 장식용 물체의 보호 코팅으로 사용되는 반면 UV 경화 바니시는 자동차 코팅, 화장품, 식품, 과학 및 기타 분야에 사용됩니다.

바니시에 나노 실리카의 초음파 분산

초음파 분산의 일반적인 예는 콜로이드 실리카의 통합이며, 이는 일반적으로 바니시에 요변성 특성을 부여하기 위해 추가됩니다.
예를 들어, 나노 실리카로 채워진 폴리 에테르 이미드 바니시는 표준 바니시보다 최대 30 배 더 긴 수명을 보여줍니다. 나노 실리카는 전기 전도성, DC 및 AC 절연 강도 및 결합 강도와 같은 바니시 특성을 향상시킵니다. 따라서 초음파 분산기는 전기 전도성 코팅 생산에 널리 사용됩니다.
다른 규산염 광물, 규회석, 활석, 운모, 카올린, 장석 및 네펠린 섬광은 저렴한 충전제이며 코팅의 유변학(점도), 침강 안정성 및 필름 강도를 수정하기 위해 첨가되는 소위 증량 안료로 널리 사용됩니다.

나노 필러 분산을위한 초음파의 우월성 연구

Monteiro et al. (2014)은 일반적인 분산 기술을 비교했습니다 – 즉, 회 전자 - 고정자 믹서, Cowles 임펠러 및 초음파 프로브 형 분산기 – 이산화 티타늄 (TiO2, anatase)를 분산시키는 효율성에 관하여. 초음파는 기존의 Na-PAA 고분자 전해질을 사용하여 나노 입자를 물에 분산시키는 데 가장 효율적인 것으로 밝혀졌으며 회 전자 - 고정자 또는 Cowles 임펠러와의 혼합이 크게 우수했습니다.
연구의 세부 사항: 잘 응집된 나노-TiO2 수성 현탁액을 만드는 데 가장 효과적인 방법을 식별하기 위해 다양한 분산 기술을 비교했습니다. 전통적으로 TiO2 수성 분산액을 위해 업계에서 사용되던 폴리아크릴산(Na-PAA)의 나트륨염을 기준 분산제로 사용하였다. 그림 1은 Cowles 분산기(2000rpm에서 30분), 회전자-고정자 믹서(14000rpm에서 30분) 및 프로브형 초음파(히엘셔 UIP1000hdT, 50% 진폭에서 2분). “Cowles 분산기를 사용하여 입자 크기는 40–100 nm, 350–1000 nm 및 1200–4000 nm의 세 가지 범위였습니다. 더 큰 응집체가 분포를 분명히 지배하며, 이는 이 기술이 비효율적임을 보여줍니다. 회전자-고정자는 또한 나노 입자가 한 번에 추가되거나 혼합 시간에 따라 점진적으로 추가되는 것과 무관하게 만족스럽지 않은 결과를 제공했습니다. Cowles의 결과에서 관찰된 주요 차이점은 중간 피크가 더 높은 입자 크기로 이동하여 부분적으로 가장 오른쪽 피크와 병합되는 것과 관련이 있습니다. 반면에 초음파를 사용하면 0.1nm를 중심으로 하는 좁은 피크와 150–280nm 및 380–800nm 범위에서 훨씬 작은 두 개의 피크로 훨씬 더 나은 결과를 얻었습니다.”

다양한 분산 기술을 사용하여 제조된 나노 TiO2 수성 분산액(10mgmL−1, pH = 9)의 입자 크기 분포. 초음파는 가장 작은 TiO2 나노 입자와 가장 좁은 입자 크기 감소 곡선을 제공합니다. 분산제(Na-PAA)를 사용했을 때 nano-TiO2에 대한 비율은 1:1이었습니다.
(연구 및 그래픽: © Monteiro et al., 2014)

초음파 밀링 전후 분무 건조 TiO2

이 결과는 Sato et al. (2008)의 연구와 일치하며, 나노 크기의 TiO2 입자를 물에 분산시키는 다른 기술보다 초음파로 더 나은 결과를보고합니다. 음향/초음파 캐비테이션에 의해 생성된 충격파는 매우 강렬한 입자 간 충돌과 효율적인 입자 밀링 및 응집 해제를 일으켜 균일한 나노 스케일 단편을 만듭니다.
(참조: Monteiro et al., 2014)

Varnish 생산을 위한 고성능 초음파 균질화기

나노 입자 및 나노 필러가 바니시 및 코팅 생산과 같은 산업 제조 공정에 사용되는 경우 건조 분말은 액상으로 균질하게 혼합되어야 합니다. 나노 입자 분산에는 신뢰할 수 있고 효과적인 혼합 기술이 필요하며, 이는 나노 입자의 품질을 발휘하기 위해 응집체를 파괴하기에 충분한 에너지를 적용합니다. 초음파 발생기는 강력하고 신뢰할 수있는 분산기로 잘 알려져 있으므로 실리카, 나노 튜브, 그래 핀, 광물 및 기타 여러 재료와 같은 다양한 재료를 수지, 에폭시 및 안료 마스터 배치와 같은 액상으로 균질하게 응집하고 분배하는 데 사용됩니다. Hielscher 초음파는 모든 종류의 균질화 및 응집 제거 응용 분야를위한 고성능 초음파 분산기를 설계, 제조 및 유통합니다.
나노 분산액의 생산에 관해서는 고성능 제품을 얻기 위해 정확한 초음파 처리 제어와 나노 입자 현탁액의 신뢰할 수있는 초음파 처리가 필수적입니다. Hielscher 초음파의 프로세서는 에너지 입력, 초음파 강도, 진폭, 압력, 온도 및 머무름 시간과 같은 모든 중요한 처리 매개 변수를 완벽하게 제어 할 수 있습니다. 이를 통해 파라미터를 최적화된 조건으로 조정할 수 있으며, 이는 나노실리카 또는 나노-TiO2 슬러리와 같은 고품질 나노 분산으로 이어집니다.

모든 볼륨/용량의 경우: Hielscher는 초음파와 광범위한 액세서리 포트폴리오를 제공합니다. 이를 통해 응용 분야와 생산 능력에 이상적인 초음파 시스템을 구성 할 수 있습니다. 몇 밀리리터를 포함하는 작은 바이알에서 시간당 수천 갤런의 대용량 스트림에 이르기까지 Hielscher는 공정에 적합한 초음파 솔루션을 제공합니다.
고점도: 초음파 인라인 시스템은 안료가 가소제, 단량체 및 폴리머의 혼합물에서 높은 입자 부하로 균일하게 혼합되는 안료 마스터 배치와 같은 페이스트 형 제형을 쉽게 처리할 수 있습니다.
견고성: 당사의 초음파 시스템은 견고하고 신뢰할 수 있습니다. 모든 Hielscher 초음파는 24 / 7 / 365 작동을 위해 제작되었으며 유지 보수가 거의 필요하지 않습니다.
사용자 친화성: 우리의 초음파 장치의 정교한 소프트웨어를 사용하면 간단하고 신뢰할 수있는 초음파 처리를 위해 초음파 처리 설정을 미리 선택하고 저장할 수 있습니다. 직관적인 메뉴는 디지털 컬러 터치 디스플레이를 통해 쉽게 액세스할 수 있습니다. 원격 브라우저 제어를 사용하면 모든 인터넷 브라우저를 통해 작동 및 모니터링할 수 있습니다. 자동 데이터 기록은 내장 SD 카드에서 실행되는 모든 초음파 처리의 프로세스 매개 변수를 저장합니다.
우수한 에너지 효율: 대체 분산 기술과 비교할 때 Hielscher 초음파는 입자 크기 분포에서 뛰어난 에너지 효율성과 우수한 결과를 제공합니다.
고퀄리티 & 견고성: Hielscher 초음파기는 품질, 신뢰성 및 견고성으로 인정 받고 있습니다. Hielscher 초음파는 ISO 인증 회사이며 최첨단 기술과 사용자 친화성을 갖춘 고성능 초음파에 특히 중점을 둡니다. 물론, Hielscher 초음파는 CE를 준수하며 UL, CSA 및 RoHs의 요구 사항을 충족합니다.

아래 표는 초음파기의 대략적인 처리 용량을 나타냅니다.