Żywice o wysokiej zawartości napełniaczy wytwarzane przy użyciu ultradźwięków dużej mocy
Dyspergowanie ultradźwiękowe umożliwia wydajne i jednorodne wprowadzanie nanonapełniaczy do żywic. Dyspergatory ultradźwiękowe z łatwością przetwarzają materiały o wysokim stężeniu fazy stałej, umożliwiając wytwarzanie żywic o wysokiej zawartości napełniaczy i równomiernym rozkładzie cząstek. Sonikacja jest kompatybilna ze wszystkimi rodzajami konwencjonalnych żywic, polimerów i napełniaczy.
Żywice i polimery z napełniaczami
Żywice i polimery z napełniaczami są szeroko stosowane w przemysłowej produkcji powłok, farb i tworzyw sztucznych o wysokich właściwościach użytkowych, a także w materiałoznawstwie. Mieszaniny te, określane jako mieszanki kompozytowe, składają się z żywic lub polimerów, dodatków i napełniaczy. Dodatki to składniki, takie jak stabilizatory i napełniacze, które nadają kompozytowi szczególne właściwości. Na przykład napełniacze w postaci nanocząstek mogą wzmacniać kompozyt, nadając żywicy wytrzymałość na rozciąganie, odporność na zarysowania, odporność na promieniowanie UV, trwałość termiczną lub ciągliwość. Stabilizatory służą do utrzymywania składu formulacji żywicy w czasie i w różnych warunkach. Żywica o wysokiej zawartości napełniaczy uzyskuje swoje szczególne właściwości materiałowe dzięki określonym rodzajom zastosowanych napełniaczy i dodatków. Zwłaszcza cząstki o rozmiarach nanometrycznych są znane ze swoich wyjątkowych właściwości i doskonałej zdolności wzmacniania. Napełniacze funkcjonalne są kluczowym składnikiem materiałów o wysokich właściwościach użytkowych. Aby wprowadzić takie napełniacze jako cząstki o wysokiej funkcjonalności do żywic i kompozytów polimerowych, konieczne jest wmieszanie ich w kompozyt w postaci pojedynczych, zdyspergowanych cząstek. Dyspergowanie ultradźwiękowe wykorzystuje silne siły ścinające wywołane kawitacją, które powodują deaglomerację i rozdrabnianie cząstek do skali nanometrycznej w żywicach i polimerach. Dyspergatory ultradźwiękowe z łatwością przetwarzają materiały o wysokiej lepkości i wysokiej zawartości fazy stałej. W rezultacie dyspergatory ultradźwiękowe umożliwiają wytwarzanie żywic o wysokiej zawartości napełniaczy i doskonałej jakości.
Dyspergatory ultradźwiękowe z łatwością przetwarzają materiały o wysokiej zawartości fazy stałej i wysokiej lepkości, dzięki czemu idealnie nadają się do produkcji żywic i kompozytów o wysokiej zawartości napełniaczy. Zdjęcie przedstawia przepływowy dyspergator ultradźwiękowy UIP16000hdT.
- Wydajne dyspergowanie
- Zmniejszanie rozmiarów do skali nanometrycznej
- Szybka obróbka
- Tryb okresowy lub przepływowy
- Liniowa skalowalność
- Wysoce powtarzalne wyniki
- Łatwa i bezpieczna obsługa
- Praca 24/7/365
Żywice i kompozyty z napełniaczami wytwarzane ultradźwiękowo oferują doskonałe właściwości materiałowe dzięki równomiernie zdyspergowanym napełniaczom w skali nanometrycznej. Połączenie żywicy z napełniaczami funkcjonalnymi za pomocą wysokowydajnego dyspergowania ultradźwiękowego sprawia, że uzyskany kompozyt wykazuje doskonałą wytrzymałość i właściwości użytkowe, takie jak wzmocnienie włóknami, przewodność elektryczna i cieplna, właściwości optyczne oraz ciągliwość.
Dyspergatory ultradźwiękowe można wykorzystywać do produkcji koncentratów żywic, polimerów i innych kompozytów o wysokiej zawartości napełniaczy, które wyróżniają się wysokimi właściwościami użytkowymi.
Ultradźwiękowa produkcja żywic o wysokiej zawartości napełniaczy
Dyspergatory ultradźwiękowe są dobrze znane ze swojej wyjątkowej zdolności do przetwarzania nanocząstek o wysokiej funkcjonalności. Wysokowydajne sonikatory Hielscher Ultrasonics niezawodnie zapewniają wysokie amplitudy, które są niezbędne do równomiernego dyspergowania i deaglomeracji nanomateriałów w zawiesinie. Wysoka ścieralność i wysokie stężenie fazy stałej nie stanowią problemu. Dzięki naszym ultradźwiękowym reaktorom przepływowym nawet materiały o wysokiej lepkości i konsystencji pasty są przetwarzane z najwyższą wydajnością i niezawodnością. Dlatego dyspergatory ultradźwiękowe idealnie nadają się do produkcji żywic i kompozytów o wysokiej zawartości napełniaczy.
Dyspergatory ultradźwiękowe mogą przetwarzać wszelkiego rodzaju żywice i polimery, takie jak żywice epoksydowe, żywice poliestrowe, estry winylowe, polimery i biopolimery, farby oraz powłoki.
Można dodawać wszelkiego rodzaju dodatki i napełniacze funkcjonalne, aby wytwarzać kompozyt zgodnie z Państwa recepturą. Powszechnie stosowane napełniacze i dodatki do żywic z napełniaczami obejmują nanocząstki o wysokich właściwościach użytkowych, takie jak CNTs, TiO2, SiO2, BaSO4, grafen, tlenek grafenu, nanopłytki Al2O3 (corundrum), pigmenty barwne itp.
Te napełniacze i dodatki są wprowadzane do żywic, aby nadać im doskonałe właściwości materiałowe, takie jak odporność na zarysowania, wytrzymałość na rozciąganie, odporność na promieniowanie UV, połysk, ciągliwość, właściwości optyczne itp. Dzięki dyspergowaniu ultradźwiękowemu wyjątkowe właściwości użytkowe kompozytu uzyskuje się niezawodnie i powtarzalnie.
Rysunek techniczny urządzenia UIP4000hdt, przemysłowego mieszalnika o mocy 4000 watów, wytwarzającego silne siły ścinające, do przepływowej produkcji żywic o wysokiej zawartości napełniaczy i nanokompozytów.
Ultradźwiękowa produkcja usługowa żywic o wysokiej zawartości napełniaczy
Hielscher Ultrasonics oferuje usługę produkcji usługowej lub kontraktowej żywic o wysokiej zawartości napełniaczy. Wykorzystujemy nasze przemysłowe dyspergatory ultradźwiękowe dużej mocy do wytwarzania żywic z napełniaczami o wysokich właściwościach użytkowych, dostosowanych do potrzeb naszego partnera kontraktowego.
Ponadto oferujemy duże ilości standardowych żywic epoksydowych z napełniaczami, do których za pomocą dyspergowania ultradźwiękowego równomiernie wprowadzono CNTs, TiO2, SiO2 lub grafen w różnych stężeniach. Prosimy o kontakt, aby uzyskać więcej informacji o naszych żywicach o wysokiej zawartości napełniaczy i usługach produkcyjnych!
Dyspergatory ultradźwiękowe dużej mocy do produkcji żywic z napełniaczami
Hielscher Ultrasonics projektuje, produkuje i dystrybuuje wysokowydajne dyspergatory ultradźwiękowe do zastosowań w wymagających warunkach, takich jak wytwarzanie żywic i kompozytów o wysokiej zawartości napełniaczy. Sonikatory Hielscher są wykorzystywane na całym świecie do dyspergowania nanomateriałów w żywicach, polimerach, farbach i innych materiałach o wysokich właściwościach użytkowych.
Przemysłowe procesory ultradźwiękowe Hielscher Ultrasonics mogą nieprzerwanie zapewniać bardzo wysokie amplitudy. Amplitudy do 200µm można z łatwością stosować podczas pracy 24/7. Możliwość pracy dyspergatora ultradźwiękowego przy wysokich amplitudach i precyzyjnego regulowania amplitudy jest niezbędna do dostosowania warunków procesu ultradźwiękowego do formulacji żywic i kompozytów z napełniaczami.
Innym ważnym parametrem procesu jest ciśnienie. Przy podwyższonym ciśnieniu wzrasta intensywność kawitacji ultradźwiękowej i wywoływanych przez nią sił ścinających. Reaktory ultradźwiękowe Hielscher mogą pracować pod ciśnieniem. Podłączany czujnik ciśnienia łączy się przewodowo z generatorem ultradźwiękowym, w którym parametry procesu, takie jak energia ultradźwiękowa, temperatura, ciśnienie i czas, są automatycznie zapisywane na wbudowanej karcie SD.
Monitorowanie procesu i rejestrowanie danych są ważne dla ciągłej standaryzacji procesu i jakości produktu. Dostęp do automatycznie zarejestrowanych danych procesowych pozwala przeanalizować wcześniejsze przebiegi sonikacji i ocenić uzyskane wyniki.
Kolejną funkcją przyjazną użytkownikowi jest zdalne sterowanie naszymi cyfrowymi systemami ultradźwiękowymi za pomocą przeglądarki. Dzięki zdalnemu sterowaniu przez przeglądarkę można z dowolnego miejsca uruchamiać, zatrzymywać, regulować i monitorować procesor ultradźwiękowy.
Poniższa tabela przedstawia orientacyjną wydajność przetwarzania naszych sonikatorów:
| Objętość partii | Natężenie przepływu | Zalecane urządzenia |
|---|---|---|
| 10 do 2000mL | 20 do 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 do 20L | 0,2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | większe | zespół urządzeń UIP16000 |
Literatura / Źródła
- Guo L. et al. (2018): Enhanced thermal conductivity of epoxy composites filled with tetrapod-shaped ZnO. RSC Advances, 2018, 8. 12337–12343.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Poinern G.E., Brundavanam R., Thi-Le X., Djordjevic S., Prokic M., Fawcett D. (2011): Thermal and ultrasonic influence in the formation of nanometer scale hydroxyapatite bio-ceramic. Int J Nanomedicine. 2011; 6: 2083–2095.

