Formuły klejów o wysokiej wydajności – Ulepszony przez dyspersję ultradźwiękową

Kleje o wysokiej wydajności składają się z epoksydowych, silikonowych, poliuretanowych, polisiarczkowych lub akrylowych systemów zawierających różne (nano)wypełniacze i dodatki, które nadają klejowi specjalne właściwości, takie jak siła wiązania, lekkość, trwałość, odporność na ciepło i trwałość. Efektywne i niezawodne mieszanie jest wymagane do tworzenia klejów o wysokiej wydajności. Ultradźwiękowa dyspersja i emulgacja jest używana do łączenia różnych składników w jednorodne mieszaniny klejów. Sonikacja w linii miesza nawet materiały o dużej lepkości i wysokiej zawartości nanowypełniaczy w sposób niezawodny i efektywny, tworząc doskonałe kleje.

Ultradźwiękowe siły ścinające do dyspersji klejów o wysokiej wydajności

Kleje wysokowydajne oferują nadzwyczajną siłę wiązania, trwałość i lekkość. W zależności od zastosowania końcowego, polimery, kopolimery i liczne dodatki są opracowywane według przemyślanych receptur.

Ultrasonic milling and dispersing is a highly efficient method for particle size reduction, e.g. magnesium hydride

Ultradźwiękowe mielenie na mokro i dyspergowanie jest bardzo skuteczną metodą redukcji wielkości cząstek, np. TiO2 i innych nanocząstek.

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


Industrial ultrasonic dispersion system with 16kW for continuous inline processing of high-performance adhesives, polymers, coatings, and resins.

MultiSonoReactor o mocy 4x 4kW do zastosowań ultradźwiękowych takich jak produkcja klejów nano-wzmocnionych.

High-performance adhesive and glue production benefits significantly from ultrasonic dispersion. Sonication incorporates nanofillers and additives uniformly into polymer matrices.Systemy epoksydowe, silikonowe, poliuretanowe i akrylowe do produkcji klejów i lepiszczy są wytwarzane przez formulatorów, którzy modyfikują bazę kleju poprzez dodanie substancji klejących, wypełniaczy mineralnych (talk, krzemionka, tlenek glinu itp.), uelastyczniaczy, reduktorów lepkości, barwników, zagęszczaczy, przyspieszaczy, promotorów adhezji itp. Modyfikacje te służą wielu celom, takim jak poprawa wydajności i/lub wygody przetwarzania lub obniżenie kosztów. Ultradźwiękowe dyspergatory wysokościniące są idealne do recepturowania różnych systemów epoksydowych w linii produkcyjnej i umożliwiają elastyczną produkcję klejów dostosowanych do wymagań poszczególnych aplikacji.

Ultradźwiękowe mieszalniki wysoko ścinające do wymagających zastosowań w dyspersjach i emulsjach

Wysokowydajne procesory ultradźwiękowe działają jak mieszalniki o wysokim ścinaniu. Ekstremalnie wysokie siły ścinające są generowane przez kawitację ultradźwiękową / akustyczną i są idealne do zastosowań wsadowych i liniowych w emulgacji, dyspersji, mieleniu, deaglomeracji i homogenizacji. Dyspergatory ultradźwiękowe mogą być z łatwością stosowane do przetwarzania małych i dużych stężeń i lepkości ciał stałych.

Ultradźwiękowe mieszanie z wysokim ścinaniem nanomateriałów w klejach

Ultrasonic dispersion is a well established technique to disperse nanoparticles and nanotubes in polymers, e.g. in high-performance adhesives. The ultrasonic homogenizer UP400St is a powerful device for the dispersion of nanofillers.Nanomateriały takie jak nanorurki węglowe (CNTs), nanocząstki metaliczne, nanokrzemionka, nanoglinki, nanowłókna i wiele innych cząstek o rozmiarach nano są wykorzystywane do produkcji polimerów wzmacnianych nanorurkami (nanokompozytów). Nanocząstki są dobrze znane ze swojej zdolności do zmiany właściwości mechanicznych (np. sztywności, elastyczności), elektrycznych (np. przewodności), funkcjonalnych (np. przepuszczalności, temperatury zeszklenia, modułu) oraz właściwości pękania termoutwardzalnych klejów polimerowych. Nanomateriały nie tylko nadają specjalne właściwości o wysokiej wydajności, takie jak siła wiązania, trwałość, przewodnictwo, elastyczność lub odporność na ciepło; dodatek cząstek o nano-strukturze może również poprawić właściwości barierowe polimerów.
Wysokie siły ścinające generowanej ultradźwiękowo kawitacji akustycznej są dobrze znane ze swojej zdolności do deaglomeracji i dyspersji nanocząstek, a nawet do rozbijania cząstek pierwotnych (tj. mielenia ultradźwiękowego). Kiedy te siły ultradźwiękowe są stosowane do systemów polimerowych zawierających nanocząstki i inne wypełniacze, uzyskuje się bardzo jednolitą formułę. Dyspersja ultradźwiękowa jest metodą energooszczędną, wykazującą mniejsze zużycie energii w porównaniu z konwencjonalnymi metodami mieszania ścinającego, takimi jak mieszalniki łopatkowe, mieszalniki wirnikowe lub młyny.

Zalety klejów formowanych ultradźwiękowo

  • Niezawodna i wydajna dyspersja
  • Doskonała ogólna wydajność mieszania
  • Szybkie mieszanie
  • wysokowydajne
  • Nanozbrojenie
  • odgazowanie
  • Zwiększona siła wiązania
  • Łatwa zdolność do przetwarzania wysokich lepkości
  • partii i in-line
  • Testowanie receptur bez ryzyka
  • liniowego zwiększania skali
  • energooszczędne

Kaboori i wsp. (2013) wykazali, że ultradźwięki są skuteczną metodą dyspersji struktur warstwowych montmorylonitu (MMT) i opracowania klejów PVA wzmocnionych MMT. Ultradźwięki okazały się niezawodne i wydajne w dyspergowaniu nanoglinki w PVA przy niskim (1% i 2%) i wysokim (4%) obciążeniu.
Zespół badawczy stwierdził, że "technika ultradźwiękowa jest bardzo skuteczna w dyspergowaniu nanoglinki, zwłaszcza przy dużym obciążeniu, w przeciwieństwie do mieszalnika o wysokiej prędkości ścinania. Mieszanie wysokoobrotowe może zdyspergować nanoglinę w PVA tylko przy niskim obciążeniu i zwiększyć wytrzymałość wiązania PVA w różnych warunkach. Mieszanie szybkoobrotowe ma pewne wady: możliwe uszkodzenie emulsji PVA (z powodu silnego ścinania podczas mieszania), wysokie koszty i duże zużycie energii. Natomiast technika ultradźwiękowa ma minimalny negatywny wpływ na emulsję PVA. Ponadto, technika ultradźwiękowa jest ekonomiczna, ponieważ mieszanie ultradźwiękowe może odbywać się przed produkcją PVA, a roztwór zawierający nanoglinki może być dodawany do PVA w trakcie procesu produkcyjnego. Biorąc pod uwagę wyniki uzyskane w niniejszej pracy oraz w naszej poprzedniej pracy, a także uwzględniając zalety techniki ultradźwiękowej w porównaniu z mieszaniem z dużą prędkością, dodawanie nanoglinki do PVA na skalę przemysłową wydaje się wykonalne i może być zalecane producentom klejów do drewna." (Kaboori et al., 2013)

Ultrasonic high-shear mixing and dispersion is used to incorporate nano-fillers into polymer matrices, e.g. for high-performance adhesive production

Porównanie różnych nanonapełniaczy zdyspergowanych w utwardzaczu (ultradźwięki-US): (a) 0,5 wt% nanowłókien węglowych (CNF); (b) 0,5 wt% CNT utlenionych

Opracowanie i zdjęcie: Zanghellini et al., 2021 r.

Efekty odgazowania ultradźwiękowego w produkcji klejów

Dodatkową zaletą sonikacji, która znacznie poprawia wyniki formulacji, jest efekt odgazowania, jaki daje obróbka ultradźwiękowa. Mieszanie mechaniczne o dużej prędkości (np. mieszadła łopatkowe) powoduje powstawanie w mieszaninie dużej ilości pęcherzyków gazu, które w niektórych przypadkach mogą być nawet zauważone przez rozjaśnioną barwę mieszaniny. Ultradźwiękowe mieszanie przy wysokim ścinaniu ma tę ogromną zaletę, że technika sonikacji nie wprowadza gazów do formuły kleju, lecz fale ultradźwiękowe zmuszają już obecne pęcherzyki gazu do koalescencji i unoszenia się na powierzchni cieczy, skąd gaz może być łatwo usunięty. W ten sposób ultradźwięki sprzyjają odgazowaniu i odpowietrzeniu cieczy i preparatów klejących. (cp. Shadlou et al., 2014)

Ultradźwiękowiec UP200St (200W) rozpraszający sadzę w wodzie przy użyciu 1%Wt Tween80 jako środka powierzchniowo czynnego

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


Wysokowydajne dyspergatory ultradźwiękowe do przemysłowych preparatów klejących

Hielscher Ultrasonics projektuje, produkuje i dystrybuuje wysokowydajne dyspergatory ultradźwiękowe do ciężkich zastosowań, takich jak produkcja wysokowydajnych klejów, żywic o wysokim stopniu wypełnienia i nanokompozytów. Dyspergatory ultradźwiękowe firmy Hielscher są stosowane na całym świecie do dyspersji nano-materiałów w polimerach, żywicach, powłokach i innych materiałach o wysokiej wydajności.
Ultrasonic industrial disperser for the high-shear mixing of nanofillers in adhesive formulations.Dyspergatory ultradźwiękowe firmy Hielscher mogą być zasilane różnymi strumieniami doprowadzającymi różne materiały w kontrolowanych warunkach przepływu do strefy mieszania kawitacyjnego. Dyspergatory ultradźwiękowe są niezawodne i wydajne w przetwarzaniu materiałów o niskiej i wysokiej lepkości. W zależności od surowców i celu redukcji wielkości, intensywność ultradźwięków może być precyzyjnie regulowana.
Do przetwarzania lepkich past polimerowych, nano-materiałów i wysokich stężeń ciał stałych dyspergator ultradźwiękowy musi być zdolny do ciągłego wytwarzania wysokich amplitud. Hielscher Ultrasonics’ Przemysłowe procesory ultradźwiękowe mogą dostarczać bardzo wysokie amplitudy w pracy ciągłej pod pełnym obciążeniem. Amplitudy do 200µm mogą być z łatwością realizowane w trybie 24/7. Możliwość pracy dyspergatora ultradźwiękowego przy wysokich amplitudach i precyzyjnej regulacji amplitudy jest niezbędna do dostosowania warunków procesu ultradźwiękowego do recepturowania wysokowydajnych klejów, nanonaprawionych mieszanek polimerowych i nanokompozytów.
Oprócz amplitudy ultradźwięków, bardzo ważnym parametrem procesu jest ciśnienie. Przy podwyższonym ciśnieniu intensywność kawitacji ultradźwiękowej i jej sił ścinających ulega wzmocnieniu. Reaktory ultradźwiękowe firmy Hielscher mogą być poddawane działaniu ciśnienia, dzięki czemu uzyskuje się wzmocnione efekty sonikacji.
Monitorowanie procesu i rejestracja danych są ważne dla ciągłej standaryzacji procesu i jakości produktu. Podłączane czujniki ciśnienia i temperatury podłączane są do generatora ultradźwiękowego w celu monitorowania i sterowania procesem dyspersji ultradźwiękowej. Wszystkie ważne parametry procesowe, takie jak energia ultradźwiękowa (netto + całkowita), temperatura, ciśnienie i czas są automatycznie protokołowane i zapisywane na wbudowanej karcie SD. Dzięki dostępowi do automatycznie zapisanych danych procesowych można skorygować poprzednie przebiegi sonikacji i ocenić wyniki procesu.
Kolejną przyjazną dla użytkownika funkcją jest zdalne sterowanie naszymi cyfrowymi systemami ultradźwiękowymi przez przeglądarkę. Dzięki zdalnemu sterowaniu przez przeglądarkę można z dowolnego miejsca zdalnie uruchamiać, zatrzymywać, regulować i monitorować procesor ultradźwiękowy.
Skontaktuj się z nami już teraz, aby dowiedzieć się więcej o naszych wysokowydajnych dyspergatorach ultradźwiękowych i ich zastosowaniach w produkcji wysokowydajnych klejów i powłok!
Poniższa tabela daje wskazanie przybliżonej mocy przerobowych naszych ultrasonicators:

Wielkość partii natężenie przepływu Polecane urządzenia
1 do 500mL 10-200mL/min UP100H
10 do 2000mL 20-400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 do 20L 0.2 do 4L/min UIP2000hdT
10-100L 2 do 10L/min UIP4000hdT
b.d. 10-100L/min UIP16000
b.d. większe klaster UIP16000

Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!

Poproś o więcej informacji

Prosimy o skorzystanie z poniższego formularza w celu uzyskania dodatkowych informacji na temat procesorów ultradźwiękowych, zastosowań i ceny. Chętnie omówimy z Państwem proces i zaproponujemy Państwu system ultradźwiękowy spełniający Państwa wymagania!









Proszę zwrócić uwagę na nasze Polityka prywatności.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe do zastosowań mieszania, dyspergowania, emulgowania i ekstrakcji na skalę laboratoryjną, pilotażową i przemysłową.



Literatura / materiały źródłowe

Fakty Warto wiedzieć

Wysokowydajne kleje i lepiszcza

Wysokowydajne kleje, spoiwa i superkleje są stosowane w wielu gałęziach przemysłu. Ważną zaletą klejów o wysokiej wydajności jest ich niezwykła siła wiązania i lekkość. Kleje wysokowydajne są szeroko stosowane w budownictwie, przemyśle samochodowym i lotniczym, produkcji sprzętu medycznego, produktów towarowych i obuwia oraz wielu innych towarów.
Polimery są podstawowym materiałem stosowanym w klejach. Powszechnie stosowane polimery to poliestry, kopoliestry, elastomery kopoliamidowe, poliole i poliuretany (PU).
Dla każdej branży i zastosowania dostępne są specjalne kleje o dostosowanych właściwościach. Na przykład systemy klejów laminujących na bazie wody są często używane do pakowania żywności, podczas gdy wysokowydajne kleje termoplastyczne na bazie poliuretanu są szeroko stosowane w obuwiu. W oparciu o technologię recepturową, kleje o wysokiej wydajności można podzielić na cztery główne segmenty: rozpuszczalnikowe, wodne, topliwe i utwardzane promieniami UV. Dyspersja ultradźwiękowa i emulgacja są stosowane w produkcji wszystkich tych typów klejów o wysokiej wydajności.


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Firma Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe od laboratorium do wielkość przemysłowa.