Ultrasonic Virbereedunge vun Beton Gummistécker
- Verstärkt Kautschuken weisen méi héicht Kräfteverstäerkung, Dängung, Ofwäertungsbeständegkeet an enger besser Altertabilitéit.
- Filler wéi Ruß (z. B. CNTs, MWNT), Graphen oder Kriislack mussen homogen an der Matrix zerwiert ginn fir déi gewënschten Materialeigenschaften ze ginn.
- Power-Ultraschall kritt héich Iwwerdreiwungsqualitéit vu monodisperger Nanopartikel mat héicht Verstärkungseigenschaften.
Ultrasonic Dispersioun
Ultrasonikatioun ass vill verbreet fir Dispersage Nano-Materialien wéi monodispersen Nanopartikel a Nanotubes ze hunn, well d'Ultraschall d'Trennung an d'Funktionaliséierung vun den Partikel a Tubblosen staark verbessert.
D 'Ultraschart-Dispersiounsapparater erstellt Kavitation an héijer Scherr Truppen ze stéieren, deagglomeréieren, ze koloniséieren an dispersen Nano-Partikelen an Nanotubes. D'Intensitéit vun der Opléisung kann präzis ugepasst a kontrolléiert ginn, sou datt d'Ultraschallveraarbechtseparameter perfekt ugestallt ginn, fir d'Konzentratioun, d'Agglomeratioun an d'Ausrichtung / Verstéissung vum Nano-Material berücksichtegen. Duerfir kënnen d'Nanopartikelen optimal veraarbecht ginn fir hir spezifesch Materialmethoden. Optimale Dispersiounsbedingunge wéinst individuell ugepasst Ultraschall-Prozessparameter resultéieren zu engem héichqualitéierten finalen Gummi Nanokomposit mat beschtméigleche Verstärkungseigenschaften vun den Nano-Additiv a -Filver.
Wéinst der Iwwerguelungsdispersiounsqualitéit vun der Ultraschallveraarbechterung an der doduerch onméiglecher Dispersioun ass e ganz nidderegen Filler behalen fir excellent Materialmerkmale ze kréien.
Ultraschall Carbon Black-Reinforced Rubber
Carbon schwaarz ass eent vun de wichtegste Filler an Kautschuken, virun allem fir Pneuen, fir d'Gummi-Material d'Abrasionsbeständegkeet an d'Zugkraaft ze ginn. Kuelent schwaarz Partikelen si schwer ufanks Aggregaten ausgaangen déi schwiereg si homogen opzeliewen. Kueleschwarz gëtt allgemeng benotzt fir Lacken, Emailen, Druckfarben, Nylonstrécke a Plastiksfärmenter, Littergemëscher, Waxméisser, Fotobeschichtungen a méi.
D'Ultraschalldispersioun erlaabt deagglomeréieren a mat enger ganz héijer Monodispersitéit vun den Partikeln ze mëllen.
Klickt hei fir méi iwwer Ultraschalldispersioun fir verstäerkt Composites ze léieren!
Ultraschall CNT- / MWCNT-verstäerkt Gummi
Ultraschall Homogenisatoren sinn effizient Dispergéierungssystemer, déi präzis kontrolléiert an adaptéiert ginn op den Prozess an d'Materialbedingunge. D'präzis Kontroll vun den Ultraschallprozess-Parameteren ass besonnesch wichteg fir Dispergéiere vun Nanostämm wéi MWNT oder SWNTs ze hunn, well d'Nanotubes mussen an eenzel Röhren ofgeschloss ginn, ouni datt se beschiedegt ginn (zB Spalt). Ongeléist Nanotubes bilden en héichen Aspekt Verhältnisser (bis zu 132.000.000: 1), fir datt se aussergewéinlech Kraaft a Steifheit hunn, wann se zu engem Kompositiv formuléiert sinn. Kraizt, genau ugepasst Oprotectioun iwwerdréit d'Van der Waals Kräften a verteidert d'Nanootubes, déi zu engem héichwierktem Gummimaterial mat aussergewéinlech Kraaftfest an Elastiz modul sinn.
Doriwwer eraus Ultraschall funktionaliséieren benotzt fir d'Carotin Nanotubes ze änneren, fir gewënschte Grondwaasser ze erreechen, déi an villfäeger Applikatiounen benotzt kënne ginn.
Ultraschall Nano-Silica-verstäerkt Gummi
Ultraslon-Disperser liesen eng absolut gleichméisseg Partikelverdeelung vu Kies en (SiO2) Nanopartikel a Kautschuk-Polymerléisungen. Silika (SiO2) Nanopartikel mussen homogen wéi mono-dispergéiert Deelchen an polymeriséiertem Styrol-Butadien an aner Kautschuetë verdeelt ginn. Mono-dispergéiert Nano-SiO2 schafft als Verstäerkungsmedel, dat verbessert Zähegkeet, Kraaft, Verlängerung, Biegen an Anti-Aging Leeschtung, bedeitend. Fir Nano-Partikelen gëlt: Wat méi kleng ass d'Partikelgréisst, wat méi grouss ass déi spezifesch Uewerfläch vun den Partikelen. Mat engem méi héijen Uewerfläch / Volumen (S / V) Verhältnis ginn besser strukturell a Verstärkungseffekter kritt, wat d'Schläifkraaft an d'Häertegkeet vun de Kautschukprodukter erhéicht.
D'Ultraschalldispersioun vu Silicano-Nano-Partikelen erlaabt de Prozessparameter genee ze kontrolléieren sou datt eng sphäresch Morphologie, genee ugepasst Partikelgréisst an eng ganz schmuel Vergréisserung kritt gëtt.
Ultraschert dispergert Kieselsécherheet entstinn op héchst Material mat der Leeschtung vu méi verstäerkt Gummi.
Klickt hei fir méi iwwer d'Ultraschart-Dispersioun vu SiO ze léieren2!!
Ultraschall Dispersioun vun verstärkt Additive
Sonication ass bewisen datt vill aner nanopartikuléiert Materialien ze verteidigen fir de Modul, d'Kraaftstärke an d'Ermëttlungseigenschaften vun de Gummi-Kompositiv ze verbesseren. Well d'Partikelgréisst, d'Form, d'Uewerfläch an d'Surfaceaktivitéit vun de Fëller an d'Verstärkung vun Additiv sinn entscheedend fir hir Performance, mächtlech a verlässlech Ultraschalldispergator gehéieren zu de meeschte verbreet Methoden fir Mikro- a Nano-Partikelen an Gummi-Produkter ze formuléieren.
Typesch Zousatz a Füllstoffer, déi duerch Sonikatioun als uniform verdeelt oder monodispergéiert Partikelen a Gummimatriken agebonne sinn, sinn Kalziumkarbonat, Kaolin Lehm, fumed Silika, presipitéiert Silika, Grafitoxid, Graphen, Mica, Talk, Barit, Wollastonit, Ausfällt Silikaten, Fumed Silica an Diatomit.
Wann d'Oleinsäure-funktionaliséiert TiO2 Nanopartikel ginn ultrasch virgestallt an Styrol-Butadien-Kautschuk, och eng ganz kleng Quantitéit vum Oleic-SiO2 Resultater am wesentlechen verbesseren Modul, Spannungsfest an Ermëttlungseigenschaften, a funktionnéiert als Schutzmedezin géint Photogen a Thermodegradatioun.
- Aluminiumaarthydrat (Al2O3) gëtt als Flammkämpfung agefouert, fir d'Wärmelefektivitéit ze verbesseren an d'Iwwerwaachungs- an d'Erosiounswirtschaft z'entwéckelen.
- Zinkoxid (ZnO) Fëller erhéijen d'relative Permaktivitéit wéi och d'Wärmelefektivitéit.
- Titan Dioxid (TiO2) verbessert d'thermesch an elektresch Leitung.
- Kalziumkarbonat (CaCO3) gëtt als Additiv wéinst senger mechanescher, rheologescher an Flammhemmungseigenschaften benotzt.
- Barium-Titanat (BaTiO3) erhéijen d'thermesch Stabilitéit.
- Grafeschen an de Graphoenoxid (GO) verginn super iwwerdeckeg mechanesch, elektresch, thermesch an optesch Material mat.
- Kuelestoff nanotubes (CNT) verbesseren mechanesch Eegeschafte wéi d'Zugkraaft, elektresch a Wärmelefektivitéit erheblech.
- Multi-walled Carotin Nanotubes (MWNT) verbesseren de Young`s Modul a leeschten d'Kraaft. Zum Beispill, esou kleng wéi 1 Gew .-% vun MWNT an e epoxy-Resultat zu engem verstäerkten Young`s Modul a vu Kraaftkraaft, 100% an 200%, verglach mat der reinen Matrix.
- Ee-walled Carbon Nanotubes (SWNT) verbesseren mechanesch Eegeschaften a Wärmelefektivitéit.
- Carbon Nanofibers (CNF) addéieren Stäerkt, Hëtztbeständegkeet an Haltbarkeet.
- Metallesch Nanopartikel wéi Nickel, Eisen, Kof, Zink, Aluminium a Sëlwer kommen an d'Verbesserung elektresch a Wärmelefektivitéit.
- Organesch Nanomaterial wéi Montmorillonit d'mechanesch a flammhemmend Properties verbesseren.
Ultraschall-Dispersionssysteme
Hielscher Ultrasonics offréiert eng breet Palette vun Ultraschall-Ausrüstung – vu kleinste Bank-Top Systemer fir Machbarkeetproblemer bis Heavy Duty industriellen Ultraschall-Geräter mat bis zu 16kW pro Eenheet. Macht, Zuverlässegkeet, präzises Kontrollen wéi och Är Robustheet maachen Hielscher d'Ultraschall-Dispergatiounssystemer déi “Päerd” an der Produktionsreiire vu Micron- a Nano-Partikeln. Eis Ultraschaller si fähig ze verdroen wässréis a léisungsmëttelbaséiert Dispersioune bis zu Héichviskositéit (bis 10.000 cp) einfach. Verschiede Sonotroden (Ultraschallhörner), Boosteren (Intensiv / Decodierer), Flowzellengeometrien an aner Accessoiren erlaaben d'optimal Adaptatioun vum Ultraschall-Dispergierer zum Produkt a seng Prozessvorgesetzten.
Hielscher Ultrasonics’ industrielle Ultraschallveraarbechter kënnen Iech ganz liewe héich AmplitudenAn. Amplitude vu bis zu 200μm kënne kontinuéierlech an der 24/7 Operatioun direkt lafen. Fir nach méi héich Amplituden sinn personaliséiert Ultrasonic Sonotroden verfügbar. Déi Robustheet vum Hielscher Ultraschallausrüstung erméiglecht et 24/7 operéiert sinn schwéier Aarbecht an an erfuerderlechen Ëmfeld. Hielscher `s Ultraschallverdränger ginn weltwäit fir eng grouss kommerziell Produktioun installéiert.
Konte gefouert QShortcut | Duerchflossrate | recommandéiert Comments |
---|---|---|
10 bis 2000mL | 20 bis 400mL / min | UP200Ht, An UP400St |
0.1 bis 20L | 0.2 bis 4L / min | UIP2000hdT |
10 bis 100L | 2 bis 10L / min | UIP4000 |
na | 10 bis 100L / min | UIP16000 |
na | méi grouss | Stärekoup vun UIP16000 |
Literatur / Referenzen
- 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.
Fakten Wësse wat weess
Synthetic Rubber
A synthetesch Kautschuk ass e kënschtleche Elastomer. Synthetesch Kaarte sinn haaptsächlech Polymeren, déi aus Petroleum-Nebenprodukten synthetiséiert ginn an wéi verschidde Polymere aus verschiddene Petroleum-Monomerer gemaach ginn. Am meeschte verbreedeten syntheteschen Kautschuk ass Styrol-Butadien-Kautschuks (SBR) aus der Copolymerisatioun vu Styrol a 1,3-Butadien. Aner synthetesch Kautschuke ginn aus Isoprunn (2-Methyl-1,3-butadien), Chloroprene (2-Chlor-1,3-Butadien), an Isobutylen (Methylpropen), mat engem klenge Prozentsaz vun Isopren fir Cross-Linking, preparéiert. Dës an aner Monomer kënne vermësst ginn an de verschiddenen Verhältnisser ze copolymeriséiert ginn fir Produkter mat enger Rei vu physikaleschen, mechaneschen a chemeschen Eegeschafte ze produzéieren. D'Monomer kënne reaktiv produzéiert ginn an d'Zousatz vun Onfalls oder Additive kann duerch Design kontrolléiert ginn fir optimal Eegeschafte ze hunn. D'Polymeriséierung vu reinen Monomer kann besser kontrolléiert ginn fir e gewënschten Deel vu cis- a trans-Doppelbindungen ze hunn.
Synthetesch Kautschuk, wéi en natierlechen Gummi, ass haaptsächlech an der Automotive Industrie fir Reifen, Dieren a Fenstervirbereedungen, Schläifen, Gurte, Mattefaarf a Flooring benotzt ginn.
Natural Rubber
Natierlech Kawait ass och als Indien Kaout oder Kaoutchouc bekannt. Natierlech Kaoutger gëtt als Elastomer klasséiert a besteet haaptsächlech aus Polymere vun der organescher Verbindung poly-cis-Isopren a Waasser. Et enthält Spuer vu Verpakungen wéi Protein, Dreck etc. Natierlech Kaoutstroichter, dat als Latex aus dem Kaoutlager Hevea Brasiliensis, exzellent mechanesch Eegeschaften. Am Verglach mat syntheteschen Kautschuken huet natierlech Naturkautschuk e bessere Materialseffekt zousätzlech fir seng thermesch Stabilitéit an d'Kompatibilitéit mat de Petrolprodukter. Natierlech Kaoutger huet eng breet Palette vu Applikatiounen, entweder alleng oder a Kombinatioun mat anere Materialien. Meeschtens ass et wéinst senger grousser Verstoussverhandelung, der héicher Widerstandsfäegheet, an senger extrem héicher Dichtkeet benotzt ginn. De Schmelzpunkt vu Kautschuet ass bei ongeféier 180 ° C (356 ° F).
D'Tabell méi ënnendrënner eng Iwwersiicht iwwer déi verschidde Gummibärer:
ISO | Technesch Numm | Gemeinsamen Numm |
---|---|---|
ACM | Polyacrylat Gummi | |
AEM | Ethylen-Acrylat-Kautschuk | |
AU | Polyester Urethan | |
BIIR | Bromo Isobutylen Isopren | Bromobutyl |
BR | Polybutadien | Buna CB |
CIIR | Chlor Isobutylen Isopren | Chlorobutyl, Butyl |
CR | Polychloroprene | Chloroprene, Neopren |
CSM | Chlorosulphonéiertes Polyethylen | Hypalon |
ECO | Epichlorohydrin | ECO, Epichlorohydrin, Epichlor, Epichloridrin, Herclor, Hydrin |
EP | Ethylen Propylen | |
EPDM | Ethylen Propylen-Dien-Monomer | EPDM, Nordel |
EU | Polyether Urethan | |
FFKM | Perfluorocarbon Rubber | Kalrez, Chemraz |
FKM | Fluorhalteg Hydrokarbon | Viton, Fluorel |
FMQ | Fluoro Silicone | FMQ, Silicone Rubber |
FPM | Fluorcarbon Rubber | |
HNBR | Hydrogenéiert Nitrilbutadien | HNBR |
IR | Polyisopren | (Synthetesch) Natural Rubber |
IIR | Isobutylen Isopren Butyl | Butyl |
NBR | Acrylnitril Butadien | NBR, Nitril, Perbunan, Buna-N |
PU | Polyurethan | PU, Polyurethan |
SBR | Styrol Butadien | SBR, Buna-S, GRS, Buna VSL, Buna SE |
SEBS | Styrol Ethylen Butylen-Styrol-Copolymer | SEBS Rubber |
SI | Polysiloxan | Silicone Rubber |
VMQ | Vinyl Methyl Silicone | Silicone Rubber |
XNBR | Acrylnitril Butadien Carboxymonomer | XNBR, carboxyléiert Nitril |
XSBR | Styrol Butadien Carboxymonomer | |
YBPO | Thermoplastescher Polyetherester | |
YSBR | Styrol Butadien Block Copolymer | |
YXSBR | Styrol Butadien Carboxy Block Copolymer |
SBR
Styrol-Butadien- oder Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) beschreiwt synthetesch Kautschuke, déi aus Styrol a Butadien stamen. Verstäerkte Styrol-Butadien zeechent sech duerch hir héich Abrasionsresistenz a gudde Anti-Aging-Properties. D'Verhältnisser tëscht Styrol a Butadien bestëmmt d'Polymereigenschaften: duerch e gudden Styrolgehalt ass d'Kautscher méi héicht a manner Kautschuk.
D'Grenzen vun net verstäerkte SBR ginn duerch seng niddereg Kraaft verursacht ouni Verstäerkung, gering Hellegkeet, geréng Kraaftkraaft (besonnesch bei héijen Temperaturen) a schlechten Tack. Dofir ass Verstärkungsmëttelen a Fëller néideg fir SBR Eegeschafte ze verbesseren. Zum Beispill kënnen d'Runnen aus Ruß a Kraaft- a Abrasions-Resistenz staark ginn.
Styrol
Styrol (C8H8) ass ënner verschiddenen Begrëffer bekannt wéi Ethenylbenzol, Vinylbenzol, Phenylethol, Phenylethylen, Cinnaminn, Styrol, Diarex HF 77, Styrol, a Styropor. Et ass eng organesch Verbindung mat der chemescher Formel C6H5CH = CH2. Styrol ass de Virdeeler fir Polystyrol a verschidde Copolymere.
Et ass eng Benzin-Derivat a schéngt als faarflech ölige Liquiditéit ze gesinn, wat liicht verdampft. Styrol huet e süchteg Geroch, wat sech zu héijer Konzentraktiounswäerter an e manner agreabele Geroch dreift.
An der Präsenz vun enger Vinyl-Grupp bildet Styrol e Polymer. Styrol-Polymeren ginn kommerziell produzéiert fir Produkter wéi Polystyrol, ABS, Styrol-Butadien (SBR) Kautschuk, Styrol-Butadien Latex, SIS (Styrol-Isoprinn-Styrol), S-EB- S (Styrol-Ethylen / Butylen- Styrol), Styrol-Divinylbenzol (S-DVB), Styrol-Acrylnitril-Harz (SAN), an ungesättegen Polyester, déi an Harzen a wärmegosetiver Verbindungen benotzt ginn. Dës Materialien sinn wichteg Komponenten fir d'Produktioun vu Gummi, Plastik, Isolatioun, Glasfaser, Päiper, Autos a Bootsplazen, Nahrungsbehälter an Teppecher.
Rubber Applications
Rubber huet vill materiell Charakteristiken wéi Kraaft, laang dauerhaft, Waasserresistenz a Hëtztwäerter. Déi Eegeschaften maachen de Kautschuk ganz vill versatile sou datt et an villen Industrien benotzt gëtt. D'Haaptbenotzung vu Kautschuet ass an der Automotiveindustrie, haaptsächlech fir Reiwereien. Weider Charakteristike wéi d'Rutschbahn, d'Weichheet, d'Haltbarkeet a d'Widerstandsfäegkeet maachen de Gummi eng héich frequentéierter Composite fir d'Produktioun vu Schueder, Buedem, Medizin a Gesondheetsprodukter, Haushaltsprodukter, Spillsaachen, Sportartikel a vill vun aneren Kautschukprodukter.
Nano-Additive a Filler
Nano-Gréissten an Additive an Kautschuken si verstäerkt a Schutzmëttelen fir d'Kraffkraaft, d'Abrasionsbeständegkeet, d'Trägere Beständegkeet, d'Hysterese verbesseren an ze verhënneren géint foto- a thermesch Degradatioun vum Kautschuk.
Silikatsubstrat
Silika (SiO2, Siliziumdioxid) gëtt an villen Formen, wéi zum Beispill amorph Kieselsäck benotzt, zB Schmelz Kieselsäure, Kieselstoff Fume, Fielspigel Kieselsäure fir Material mat der dynamescher mechanescher Charakteristik, vum thermesche Alterwidderstand an der Morphologie ze verbesseren. Silica-gefüllte Verbindungen weisen eng ëmmer méi Viskositéit a Vernetzungsdicht respektiv zu enger erhéijen Fillergehalt. Hardness, Modul, Spannungsstabilitéit an Tragesche sinn verbessert progressiv duerch d'Erhéijung vum Kiesstoff-Filler Betrag.
Carbon Black
Kueleschwarz ass eng Form vu paracrystallinem Kuelestoff mat chemisorbedéierte Sauerstoffkomplexe (zB Carboxylin, Chinon, Laktongesch, Phenolgruppen a aner) op der Uewerfläch. Dës Iwwerflächen Sauerstoffgruppen si normalerweis ënner dem Begrëff gruppéiert “liichtflücht Komplexitéit”. Wéinst dësem onbestännlechen Inhalt ass Ruß e net leitend Material. Mat Kuelestoff-Sauerstoff komplexe funktionaliséierter Rußpartikel méi liicht ze dispestéieren.
Deen héije Fläche-zu-Volumen-Verhältniss vu Ruß mécht en e gemeinsame verstäerkt Filler. Bal all Rubberprodukter, fir déi d'Spannkraft an d'Abriebsbeständegkeet essentiel sinn, benotzt Rußkapp. Präzipitéiert oder fuméiert Kieselsäure gëtt als Ersatz fir Ruß benotzt, wann d'Versteigerung vum Kautschuk erfuederlech ass, awer déi schwaarz Faarf sollte vermeet ginn. Allerdings kommen Silica-baséiert Fënsteren de Maartzuel an Autotiefe fir ze gewannen, well de Gebrauch vun Kieselfässer zu engem méi nidderegsten Roll Verlust am Verglach mat Rute-geféierte Pneuen.
D'Tabellner ënnendrënner iwwerspréngt iwwer Carbonblack Typen déi an de Pneuen gebraucht ginn
Numm | Abbrev. | ASTM | Partikelgréisst nm | Zugfestegkeet MPa | Relativ Laborabrieb | Relativ Abrasioun |
---|---|---|---|---|---|---|
Super Abrasion Ouer | SAF | N110 | 20-25 | 25.2 | 1.35 | 1,25 |
Intermediate SAF | ISAF | N220 | 24-33 | 23.1 | 1,25 | 1.15 |
Héich abrasionsofen | HAF | N330 | 28-36 | 22.4 | 1.00 | 1.00 |
Easy Processing Channel | EPC | N300 | 30-35 | 21.7 | 0.80 | 090 |
Fast Extruding Ofen | FEF | N550 | 39-55 | 18.2 | 0.64 | 0.72 |
Héich Modulus Ouschter | HMF | N660 | 49-73 | 16.1 | 0.56 | 0.66 |
Halleféierend Ouer | SRF | N770 | 70-96 | 14.7 | 0.48 | 0.60 |
Gutt Thermal | FT | N880 | 180-200 | 12,6 | 0.22 | – |
Mëttelwaasser | MT | N990 | 250-350 | 9.8 | 0.18 | – |
Graphene It
De Graphit-Oxid, deen am SBR dispergéiert gouf, ass zu enger Zonne-Kraaft a Kraaftkraaft ze entstoen an och bei der aussergewéinlecher Verschleißwiderstands- a gerénger Wëllen, wat wichteg materiel Eegeschafte fir d'Reifenherstellung ass. Grafik-Oxid-Silicagë verstäerkt De SBR bitt eng kompetitiiv Alternativ fir eng ëmweltfrëndlech Reifenproduktioun an och fir d'Produktioun vu Composite-High-Gummi-Composites. Graphene an Graphoenoxid kann erfollegräich, verlässlech a liichtfach geluewt ginn. Klickt hei fir méi iwwer d'Ultraschall Fabricatioun vu Graphen ze léieren!