Hielscher Echografietechniek

Bereiding van ultrasone Reinforced Rubber

  • Versterkte rubbers vertonen een hogere treksterkte, rek, slijtvastheid en een betere verouderingsstabiliteit.
  • Vulstoffen zoals roetzwart (bijv CNTs, MWNTs), grafeen of silica moet homogeen gedispergeerd in de matrix om de gewenste materiaaleigenschappen te verschaffen.
  • Vermogen ultrasone technologie zorgt voor een betere verdeling kwaliteit van monodisperse nanodeeltjes met een zeer versterkende eigenschappen.

 

ultrasone Dispersion

Ultrasone trillingen is veel gebruikt voor het dispergeren van nanomaterialen zoals monodisperse nanodeeltjes en nanobuizen omdat ultrasoon scheiding en functionalisering van de deeltjes en pijpen sterk vergroot.
Ultrasone dispergeerapparatuur creëert cavitatie en hoge afschuifkrachten om nanodeeltjes en nanobuisjes te verstoren, deagglomereren, ontwarren en verspreiden. De intensiteit van ultrasoonapparaat kan nauwkeurig worden aangepast en geregeld, zodat de ultrasone verwerkingsparameters perfect worden aangepast, rekening houdend met de concentratie, agglomeratie en uitlijning / verstrengeling van het nanomateriaal. Daardoor kunnen nanomaterialen optimaal worden verwerkt met betrekking tot de vereisten van hun specifieke materiaal. Optimale dispersieomstandigheden door individueel aangepaste ultrasone procesparameters resulteren in een hoogwaardige rubberen nanocomposiet met superieure versterkende eigenschappen van de nano-additieven en -fillers.
Vanwege de superieure dispersiekwaliteit van ultrasoon en de daarbij bereikte gelijkmatige dispersie een zeer lage vulstofbelading voldoende uitstekende materiaaleigenschappen te verkrijgen.

Ultrasoon Carbon Black-Reinforced Rubber

Roet is een van de belangrijkste vulstof in rubber, in het bijzonder voor banden, met het rubbermateriaal slijtweerstand en treksterkte. Roet deeltjes zijn sterk gevoelig voor aggregaten die moeilijk homogeen te verspreiden zijn vormen. Roet wordt gewoonlijk gebruikt in verven, lakken, drukinkten, nylon en kunststof kleurstoffen, latexmengsels, wasmengsels, foto coatings, enzovoort.
Ultrasone dispersie mogelijk maakt deagglomereren en uniform mengen met een zeer hoge monodispersiteit van de deeltjes.
Klik hier voor meer informatie over ultrasone dispersie te leren voor composieten!

UIP16000 - 16kW industriële ultrasone dispergeerinrichting (klik om te vergroten!)

Industriële ultrasone systeem

Informatieaanvraag




Let op onze Privacybeleid.


Ultrasoon CNT- / MWCNT rubbersoort

Ultrasone homogenisatoren zijn krachtige dispergerende systemen die nauwkeurig kan worden geregeld en ingesteld op het proces en de materiaaleisen. De nauwkeurige regeling van de ultrasone procesparameters is vooral belangrijk voor het dispergeren van nanobuizen zoals MWNTs of SWNT omdat de nanobuizen in afzonderlijke pijpen moet worden uitgekamd zonder beschadiging (bijvoorbeeld splitsing). Onbeschadigde nanobuizen hebben een hoge aspectverhouding (tot 132.000.000: 1) zodat ze geven uitzonderlijke sterkte en stijfheid wanneer geformuleerd in een composiet. Krachtige juist afgesteld sonicatie overwint de Van der Waals krachten en verspreidt en ontwart de nanobuizen resulteert in een hoogwaardig rubbermateriaal met een uitzonderlijke treksterkte en elasticiteitsmodulus.
Voorts ultrasone functionalisering wordt gebruikt om koolstof nanobuisjes om gewenste eigenschappen die kunnen worden gebruikt in allerlei toepassingen bereiken passen.

Ultrasoon Nano-silica versterkte rubberen

Ultrasoon verspreide nano-silica (klik om te vergroten!)Ultrasone verspreiders levert een zeer gelijkmatige deeltjesverdeling siliciumdioxide (SiO2) Nanodeeltjes in rubber polymeeroplossingen. Silica (SiO2) Nanodeeltjes moet homogeen verdeeld zijn als mono-gedispergeerde deeltjes in gepolymeriseerde styreen-butadieen en andere rubbers. Mono-gedispergeerde nano-SiO2 werkt als versterkend middel, dat de taaiheid, sterkte, rek, rek, buiging en anti-aging prestaties aanzienlijk verbetert. Voor nanodeeltjes geldt: Hoe kleiner de deeltjesgrootte, hoe groter het specifieke oppervlak van de deeltjes. Met een hogere oppervlakte/volumeverhouding (S/V) worden betere structurele en versterkende effecten verkregen, wat de treksterkte en hardheid van rubberproducten verhoogt.
Ultrasone dispersie van silica nanodeeltjes mogelijk maakt om de procesparameters nauwkeurig te regelen zodat een sferische morfologie juist afgesteld deeltjesgrootte en smalle grootteverdeling verkregen.
Ultrasoon gedispergeerd siliciumdioxide resulteert in de hoogste materiaalprestatie van daardoor versterkt rubber.
Klik hier voor meer informatie over de ultrasone dispergeren van SiO leren2!

Ultrasoon Spreiding van versterkingstoevoegsels

De UP200S ultrasonicator voor deeltjesfysica modificatie en verkleinen (klik om te vergroten!)Sonicatie is bewezen te dispergeren nanogeparticuleerde vele andere materialen om modulus, treksterkte en vermoeiingseigenschappen van rubbercomposieten verbeteren. Sinds deeltjesgrootte, vorm, oppervlaktegebied en oppervlakteactiviteit vulstoffen en versterkende additieven zijn essentieel voor hun prestaties, krachtige en betrouwbare ultrasone verspreiders zijn een van de meest gebruikte methoden voor micro- en nanodeeltjes te formuleren in rubberproducten.
Typische additieven en vulstoffen, die door middel van sonificatie als gelijkmatig verdeelde of monodispergeerde deeltjes in rubbermatrices worden opgenomen, zijn calciumcarbonaat, kaolienklei, pyrogeen kiezelzuur, neergeslagen kiezelzuur, grafietoxide, grafeen, glimmer, talk, bariet, wollastoniet, neergeslagen kiezelzuur, pyrogeen kiezelzuur en kiezelgoersteen.
Wanneer oliezuur gefunctionaliseerde TiO2 nanodeeltjes ultrasoon gedispergeerd in styreen-butadieenrubber, zelfs een zeer kleine hoeveelheid van het oliezuur-SiO2 resulteert in aanzienlijk verbeterde modulus, treksterkte en vermoeiingseigenschappen en fungeert als beschermingsmiddel tegen foto en thermische afbraak.

  • Aluminatrihydraat (Al2de3) Wordt toegevoegd als vlamvertrager, thermische geleidbaarheid en voor het volgen en erosiebestendigheid verbeteren.
  • Zinkoxide (ZnO) vulstoffen verhogen de relatieve permittiviteit en de thermische geleidbaarheid.
  • Titaniumdioxide (TiOz2) Verbetert de thermische en elektrische geleidbaarheid.
  • Calciumcarbonaat (CaCO3) Wordt gebruikt als additief vanwege zijn mechanische, reologische en vlamvertragende eigenschappen.
  • Bariumtitanaat (BaTiO3) Verhoogt de thermische stabiliteit.
  • Grafeen en grafeen oxide (GO) geeft uitstekende mechanische, elektrische, thermische en optische materiaaleigenschappen.
  • koolstof nanobuisjes (CNTs) verbeteren de mechanische eigenschappen zoals treksterkte, elektrische en thermische geleidbaarheid significant.
  • Meerwandige koolstofnanobuizen (MWNTs) verbeteren Young`s modulus en vloeigrens. Bijvoorbeeld slechts 1 gew.% Van MWNTs in een epoxy leiden tot een verhoogde modulus Young`s respectievelijk vloeisterkte, 100% en 200%, vergeleken met de zuivere matrix.
  • Enkelwandige koolstofnanobuizen (SWNT) verbeteren de mechanische eigenschappen en thermische geleidbaarheid.
  • Koolstofnanofibers (CNF) voegen sterkte, hittebestendigheid en duurzaamheid toe.
  • Metallische nanodeeltjes zoals nikkel, ijzer, koper, zink, aluminium en zilver worden toegevoegd om elektrische en thermische geleidbaarheid te verbeteren.
  • Organische nanomaterialen zoals montmorilloniet verbetering van de mechanische en vlamvertragende eigenschappen.

Ultrasone dispersiesystemen

Hielscher Ultrasonics biedt een breed assortiment van ultrasone apparatuur – uit kleinere bench-top systemen voor de uitvoeringstoets tot heavy-duty industriële ultrasonicator units met maximaal 16 kW per eenheid. Power, betrouwbaarheid, nauwkeurige regelbaarheid evenals hun robuustheid maken Hielscher's ultrasone dispergeren systemen van de “werkpaard” in de productielijn van micron- en nano-deeltjesvormige formuleringen. Onze ultrasonicators zijn in staat om in water en op solventen gebaseerde dispersies up te verwerken hoge viscositeit (tot 10,000cp) gemakkelijk. Diverse sonotrodes (ultrasone hoorns), boosters (intensifier / decreaser) stroomcel geometrieën en andere accessoires zorgen voor de optimale aanpassing van de ultrasone dispergeerinrichting vermengd tot het product en de procesvereisten.
Hielscher Ultrasonics’ industriële ultrasone processors kunnen leveren zeer hoge amplitudes. Amplituden tot 200µm kunnen continu worden uitgevoerd in een 24-uurs werking, en wel onmiddellijk en zonder vertraging. Voor nog hogere amplitudes zijn op maat gemaakte ultrasone sonotrodes beschikbaar. De robuustheid van de ultrasone apparatuur van Hielscher maakt het mogelijk om 24/7 werken bij zwaar werk en in veeleisende omgevingen. Hielscher`s ultrasone verspreidingen worden wereldwijd geïnstalleerd voor grootschalige commerciële productie.
Onderstaande tabel geeft een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze ultrasonicators:

batch Volume Stroomsnelheid Aanbevolen apparaten
10 tot 2000 ml 20 tot 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 tot 20L 0.2 tot 4L / min UIP2000hdT
10 tot 100L 2 tot 10 l / min UIP4000
na 10 tot 100 l / min UIP16000
na grotere cluster van UIP16000

Neem contact met ons op! / Vraag ons!

Gebruik het onderstaande formulier als u aanvullende informatie wilt over ultrasone homogenisatie. We zullen u graag een ultrasoon systeem aanbieden dat aan uw eisen voldoet.









Let op onze Privacybeleid.


Literatuur / Referenties

  • Bitenieks, Juris; Meria, Remo Merijs; Zicans, Janis; Maksimovs, Roberts; Vasilec, Cornelia; Musteată, Valentina Elena (2012): Styreen-acrylaat / carbon nanotube nanocomposieten: mechanische, thermische en elektrische eigenschappen. Proceedings van de Estlandse Academie van Wetenschappen, 2012, 61, 3, 172-177.
  • Kaboorani, Alireza; Riedl Bernard; Blanchet, Pierre (2013): Ultrasone trillingen Techniek: een methode voor het dispergeren van nanoklei in Wood Adhesives. Journal of Nanomaterialen 2013.
  • Momen, G .; Farzaneh, M. (2011): Onderzoek van micro / nano Filler Met het verbeteren van Silicone Rubber Voor Outdoor Isolatoren. Herziening van Advanced Materials Science 27, 2011. 1-3.
  • Sharma, S.D. .; Singh, S. (2013): Synthese en karakterisering van effectief Nano gesulfateerd zirkoniumoxide via Silica: Core-Shell katalysator door ultrasone bestraling. American Journal of Chemistry 2013, 3 (4): 96-104.


Feiten die de moeite waard zijn om te weten

Synthetisch rubber

Een synthetische rubber is elke kunstmatige elastomeer. Synthetische rubbers zijn hoofdzakelijk polymeren gesynthetiseerd uit aardoliebijproducten en worden, net als andere polymeren, gemaakt van verschillende op aardolie gebaseerde monomeren. Het meest voorkomende synthetische rubber is styreen-butadieenrubber (SBR) afgeleid van de copolymerisatie van styreen en 1,3-butadieen. Andere synthetische rubbers worden bereid uit isopreen (2-methyl-1,3-butadieen), chloropreen (2-chloor-1,3-butadieen) en isobutyleen (methylpropeen) met een klein percentage isopreen voor verknoping. Deze en andere monomeren kunnen in verschillende verhoudingen worden gemengd om te worden gecopolymeriseerd om producten te produceren met een reeks fysische, mechanische en chemische eigenschappen. De monomeren kunnen puur worden geproduceerd en de toevoeging van onzuiverheden of additieven kan door het ontwerp worden geregeld om optimale eigenschappen te geven. Polymerisatie van zuivere monomeren kan beter worden geregeld om een ​​gewenst aandeel van cis- en trans-dubbele bindingen te geven.
Synthetisch rubber, zoals natuurrubber, wordt veel gebruikt in de automobielindustrie voor banden, deuren raamprofielen, slangen, riemen, matten en vloeren.

Natuurlijk rubber

Natuurlijk rubber is ook bekend als India rubber of caoutchouc. Natuurrubber is geclassificeerd als elastomeer en bestaat voornamelijk uit polymeren van de organische verbinding poly-cis-isopreen en water. Het bevat sporen van onzuiverheden zoals eiwitten, vuil etc. Natuurlijk rubber, die is afgeleid latex van de rubberboom Braziliaanse rubberboom, Vertoont uitstekende mechanische eigenschappen. Echter vergeleken met synthetische rubbers, natuurlijke rubber heeft een lagere materiaalprestaties vooral wat betreft de thermische stabiliteit en de compatibiliteit met aardolieproducten. Natuurlijk rubber een breed scala aan toepassingen, alleen of in combinatie met andere materialen. Meestal wordt gebruikt vanwege zijn grote verstrekverhouding, hoge veerkracht, en de extreem hoge waterdichtheid. Het smeltpunt van rubber bij ongeveer 180 ° C (356 ° F).

De onderstaande tabel geeft een overzicht over de verschillende soorten rubber:

ISO technische naam Gemeenschappelijke naam
ACM polyacrylaatrubber
AEM Ethyleen-acrylaat rubber
TO polyesterurethaan
JOIN Bromo isobutyleen isopreen bromobutyl
BR polybutadieen Buna CB
Ir Chloor isobutyleen isopreen Chloorbutyl, Butyl
CR polychloropreen Chloropreen, neopreen
CSM gechloorsulfoneerd polyethyleen Hypalon
ECO epichloorhydrine ECO, Epichloorhydrine, Epichlore, Epichloridrine, Herclor, Hydrin
EP ethyleen Propyleen
EPDM Etheenpropeendieenmonomeer EPDM, Nordel
US polyetherurethaan
FFKMM perfluorkoolstof Rubber Kalrez, Chemraz, Chemraz
FKM gefluoreerde koolwaterstoffen Viton, Fluorel
FMQ fluor Silicone FMQ, Siliconenrubber
FPM Fluorrubber
HNBR Gehydrogeneerde Nitril-butadieen HNBR
EN polyisopreen (Synthetische) Natuurlijk Rubber
IIR Isobutyleen isopreen Butyl Butyl
NBR acrylonitril butadieen NBR, nitril, Perbunan, Buna-N
PU polyurethaan PU, Polyurethaan
SBR styreen-butadieen SBR, Buna-S, GRS, Buna VSL, Buna SE en Buna SE.
SEBS Styreen ethyleen butyleen styreencopolymeer SEBS Rubber
EN polysiloxaan Siliconenrubber
VMQ Vinyl Methyl Silicone Siliconenrubber
XNBR Acrylonitril butadieen Carboxy Monomeer XNBR, gecarboxyleerde nitril
XSBR Styreen-butadieen Carboxy Monomeer
YBPO Thermoplastische polyetherester
YSBR Styreen butadieenblokcopolymeer
YXSBR Styreen-butadieen Carboxy blokcopolymeermengsel

SBR

Styreen-butadieen of styreen-butadieenrubber (SBR) beschrijft synthetische rubbers, die zijn afgeleid van styreen en butadieen. Versterkte styreen-butadieen gekenmerkt door een hoge slijtvastheid en een goede anti-verouderingseigenschappen. De verhouding tussen styreen en butadieen bepaalt de polymeereigenschappen: met een hoog styreengehalte, de rubbers wordt harder en minder rubberachtig.
De beperkingen ongewapende SBR worden veroorzaakt door zijn lage sterkte zonder wapening, lage weerstand, lage scheursterkte (met name bij hoge temperaturen) en slechte tack. Daarom worden versterkingsmiddelen en vulmiddelen moeten SBR eigenschappen te verbeteren. Zo worden roet vulstoffen gebruikt om sterkte en slijtvastheid zwaar.

styreen

Styreen (C8H8) Is gekend onder verschillende termen als ethenylbenzeen, vinylbenzeen, phenylethene, fenylethyleen, cinnamene, styrol, Diarex HF 77, styrolene, styropol-. Het is een organische verbinding met brutoformule C6H5CH = CH2. Styreen is de voorloper van polystyreen en verscheidene copolymeren.
Het is een benzeenderivaat en verschijnt als een kleurloze olieachtige vloeistof, die gemakkelijk verdampt. Styreen heeft een zoete geur, die overgaat in hoge concentraties in een minder aangename geur.
In aanwezigheid van een vinylgroep, styreen vormt een polymeer. Op styreen gebaseerde polymeren worden commercieel geproduceerd om producten zoals polystyreen, ABS, styreen-butadieen (SBR), styreen-butadieen-latex te verkrijgen, SIS (styreen-isopreen-styreen), S-EB-S (styreen-ethyleen / butyleen- styreen), styreen-divinylbenzeen (DVB-S), styreen-acrylonitril hars (SAN) en onverzadigde polyesters die gebruikt worden in thermohardende harsen en verbindingen. Deze materialen zijn belangrijke componenten voor de productie van rubber, plastic, isolatie, glasvezel, buizen, auto- en bootonderdelen, voedselcontainers en tapijtrug.

rubber Toepassingen

Rubber heeft veel materiële kenmerken, zoals sterkte, duurzaam, water- en hittebestendigheid. Die eigenschappen maken rubber zeer veelzijdig, zodat het wordt gebruikt in een groot aantal industrieën. Het voornaamste gebruik van rubber in de automobielindustrie, voornamelijk voor de productie van banden. Verdere kenmerken als zijn niet glad, zachtheid, duurzaamheid en veerkracht maken rubber een drukbezochte samengestelde gebruikt voor de productie van schoenen, vloeren, medische en gezondheidszorg, huishoudelijke producten, speelgoed, sportartikelen en vele andere producten van rubber.

Nano-additieven en vulstoffen

Nanogrootte vulstoffen en toevoegsels in rubbers fungeren als versterkende en beschermende middelen treksterkte, slijtvastheid, scheurvastheid, hysteresis verbeteren en te behouden tegen foto- en thermische afbraak van de rubber.

silica

Kiezelzuur (SiO2, Siliciumdioxide) wordt gebruikt in vele vormen zoals amorf siliciumdioxide, b.v. pyrogeen silica, silica fume, neergeslagen siliciumdioxide tot materiaaleigenschappen met betrekking tot dynamische mechanische eigenschappen, weerstand tegen thermische veroudering en morfologie verbeteren. Met silica gevulde verbindingen vertonen een toenemende viscositeit en verknopingsdichtheid respectievelijk een toenemend vulstofgehalte. Hardheid, modulus, treksterkte en slijtage karakteristieken werden geleidelijk verbeterd door het silica-vulstof hoeveelheid.

Carbon zwart

Roet een vorm van parakristallijne kool met chemisch gesorbeerde zuurstof complexen (zoals carbonzuren, chinonisch, lactonische, fenolgroepen en anderen) bevestigd aan het oppervlak. Deze oppervlakte-zuurstofgroepen worden gewoonlijk aangeduid met de verzamelnaam “vluchtige complexen”. Hierdoor vluchtige gehalte roet een niet-geleidend materiaal. Met koolstof-zuurstof complexen gefunctionaliseerde roet deeltjes zijn gemakkelijker te verspreiden.
Het hoge oppervlaktegebied tot volume verhouding van roet laat een gemeenschappelijke versterkende vulstof. Bijna alle rubberproducten, waarvoor treksterkte en slijtvastheid essentieel Gebruik roet. Geprecipiteerd of pyrogeen kiezelzuur wordt gebruikt ter vervanging van roet bij Versterken van rubber is vereist, maar de zwarte kleur moet worden vermeden. Echter, op basis van silica vullers wint marktaandeel in autobanden, ook, omdat het gebruik van silica vulstoffen resulteert in een lagere rollende verlies in vergelijking met roet gevulde banden.
De onderstaande tabel geeft een overzicht van roet soorten gebruikt in banden

Naam Afkorting. ASTM Deeltjesgrootte nm Treksterkte MPa Relatieve laboratorium slijtage Relatieve roadwear schuren
Super Slijtage Oven met Super Slijtvastheid SAF N110 20-25 25.2 1.35 1.25
Tussentijdse SAF ISAF N220 24-33 23.1 1.25 1.15
Hoge Schuringsoven met hoge abrasiegraad ZOMER N330 28-36 22.4 1.00 1.00
Gemakkelijk Processing Channel EPC N300 30-35 21.7 0.80 0.90
Fast Uitdrijvende Furnace FEF N550 39-55 18.2 0.64 0.72
Hoge Modulus Oven met hoge modulus HMF N660 49-73 16.1 0.56 0.66
Semi-Versterking Furnace SRF N770 70-96 14.7 00,48 0.60
Fijn thermisch FT N880 180-200 12.6 0.22
medium Thermal MT N990 250-350 9.8 0.18

Grafeenoxide

Grafeen oxide gedispergeerd in SBR leidt tot hoge treksterkte en scheursterkte en in uitstekende slijtweerstand en lage rolweerstand, die belangrijke materiaaleigenschappen voor de bandenbouwindustrie zijn. Grafeen oxide-silica versterkte SBR biedt een concurrerend alternatief voor een milieuvriendelijke productie band, alsmede voor de productie van high performance rubber composieten. Grafeen en grafeen oxide met succes kan zijn, betrouwbaar en gemakkelijk geëxpandeerd onder behandeling met ultrageluid. Klik hier voor meer informatie over de ultrasone fabricage van grafeen te leren!