Jak mieszać lakiery z nanowypełniaczami

Produkcja lakierów wymaga wydajnego sprzętu mieszającego, który może obsługiwać nanocząstki i pigmenty, które muszą być jednolicie zdyspergowane w formule. Homogenizatory ultradźwiękowe są wysoce wydajną i niezawodną techniką dyspergowania, która zapewnia jednorodną dystrybucję nanocząstek w polimerach.

Produkcja lakieru za pomocą wysokowydajnych mieszalników ultradźwiękowych

Lakier jest opisywany jako bezbarwna, przezroczysta, twarda powłoka ochronna lub film, który jest tworzony z żywic (np. akrylowych, poliuretanowych, alkidowych, szelakowych), oleju suszącego, suszarki do metalu i lotnych rozpuszczalników (np. benzyny lakowej, benzyny mineralnej lub rozcieńczalnika). Kiedy lakier wysycha, zawarty w nim rozpuszczalnik odparowuje, a pozostałe składniki utleniają się lub polimeryzują tworząc trwałą, przezroczystą powłokę. Lakiery są najczęściej stosowane jako powłoki ochronne dla powierzchni drewnianych, obrazów i różnych przedmiotów dekoracyjnych, podczas gdy lakiery utwardzane promieniami UV są stosowane w lakierach samochodowych, kosmetykach, żywności, nauce i innych gałęziach.

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


Homogenizator ultradźwiękowy UIP1000hdT do dyspersji nanowypełniaczy w lakierach.

Ultradźwiękowiec UIP1000hdT (1000 W) dyspergowanie nanowypełniaczy w lakierach

Ultradźwiękowa dyspersja nanokrzemionki w lakierze

Ultradźwiękowo zdyspergowana krzemionka dymna 10wt% w wodzie przy użyciu ultradźwiękowca UP400St. (opracowanie i wykres: Vikash i Kumar, 2020)Częstym przykładem dyspergowania ultradźwiękowego jest wbudowywanie koloidalnych krzemionek, które są zwykle dodawane w celu nadania lakierom właściwości tiksotropowych.
Na przykład, lakier polietylenowy wypełniony nanokrzemionką wykazuje zwiększoną żywotność do trzydziestu razy w stosunku do lakieru standardowego. Nanokrzemionka poprawia właściwości lakieru, takie jak jego przewodność elektryczna, wytrzymałość dielektryczna DC i AC oraz wytrzymałość wiązania. Dyspergatory ultradźwiękowe są więc szeroko stosowane do produkcji powłok przewodzących prąd elektryczny.
Inne minerały krzemianowe, wollastonit, talk, mika, kaolin, skalenie i sjenit nefelinowy są tanimi wypełniaczami i szeroko stosowanymi pigmentami tzw. extenderami, które dodaje się w celu modyfikacji reologii (lepkości), stabilności sedymentacji i wytrzymałości filmu w powłokach.

Film przedstawia ultradźwiękowe mieszanie i dyspergowanie Grafitu w 250mL żywicy epoksydowej (Toolcraft L), przy użyciu homogenizatora ultradźwiękowego (UP400St, Hielscher Ultrasonics). Hielscher Ultrasonics produkuje urządzenia do dyspergowania grafitu, grafenu, nanorurek węglowych, nanodrutów lub wypełniaczy w laboratorium lub w wysokonakładowych procesach produkcyjnych. Typowe zastosowania to dyspergowanie nanomateriałów i mikromateriałów podczas procesu funkcjonalizacji lub do dyspergowania w żywicach lub polimerach.

Wymieszaj żywicę epoksydową z wypełniaczem grafitowym używając homogenizatora ultradźwiękowego UP400St (400 W)

Zanurzarki ultradźwiękowe do recepturowania lakieru

  • mielenie i deaglomeracja nanocząstek
  • mieszanie nanododatków
  • dyspersje barwne
  • dyspersje pigmentów
  • dyspersje matowe i błyszczące
  • ścinanie i modyfikacja reologii
  • odgazowanie & odgazowanie lakierów
Ultradźwiękowe dyspergowanie nano-krzemionki: Homogenizator ultradźwiękowy Hielscher UP400St szybko i wydajnie dysperguje nanocząstki krzemionki w jednolitą nanodyspersję.

Dyspersja ultradźwiękowa nanokrzemionki przy użyciu ultradźwiękowca UP400St

Badania potwierdzają wyższość ultradźwiękowców w dyspersji nanowypełniaczy

Dyspenser ultradźwiękowy może być stosowany w trybie wsadowym i ciągłym do mieszania nanonapełniaczy w warystach.Monteiro i inni (2014) porównali powszechnie stosowane technologie rozpraszające – a mianowicie mieszalnik wirnikowo-statorowy, wirnik Cowlesa i dyspergator ultradźwiękowy z sondą – pod względem ich skuteczności w dyspergowaniu dwutlenku tytanu (TiO2, anataz). Ultradźwięki okazały się najbardziej efektywne w dyspergowaniu nanocząstek w wodzie przy użyciu konwencjonalnego polielektrolitu Na-PAA i znacznie przewyższały mieszanie za pomocą rotora-statora lub wirnika Cowlesa.
Szczegóły badania: Porównano różne techniki dyspergowania w celu zidentyfikowania najbardziej efektywnej w tworzeniu dobrze zdezaglomerowanej zawiesiny wodnej nano-TiO2. Jako dyspergator referencyjny zastosowano sól sodową kwasu poliakrylowego (Na-PAA), konwencjonalnie używaną w przemyśle do dyspersji wodnych TiO2. Na rys. 1 przedstawiono objętościowe rozkłady wielkości cząstek (PSD) uzyskane przy zastosowaniu dyspergatora Cowlesa (30 min przy 2000 rpm), mieszalnika rotorowo-statorowego (30 min przy 14000 rpm) oraz ultradźwięków sondowych (Hielscher UIP1000hdT, 2 min przy 50% amplitudzie). “Przy użyciu dyspergatora Cowlesa rozmiary cząstek mieściły się w trzech różnych zakresach: 40-100 nm, 350-1000 nm oraz 1200-4000 nm. Większe aglomeraty wyraźnie dominują w rozkładzie, co pokazuje, że technika ta jest mało wydajna. Rotor-stator również dostarczył niezadowalających wyników, niezależnie od tego, czy nanocząstki były dodawane jednorazowo, czy stopniowo wzdłuż czasu mieszania. Zasadnicza różnica zaobserwowana w wyniku Cowlesa związana jest z przesunięciem środkowego piku w kierunku wyższych rozmiarów cząstek, częściowo zlewającego się z prawym-ostatnim pikiem. Natomiast zastosowanie ultradźwięków dało znacznie lepszy wynik, z wąskim pikiem skupionym przy 0,1 nm oraz dwoma znacznie mniejszymi w zakresach 150-280 nm i 380-800 nm.”

Dyspergator ultradźwiękowy UIP1000hdT przewyższa mieszalnik rotorowy ze stojanem oraz mieszalnik Cowlesa w dyspergowaniu nano-TiO2.

Rozkłady wielkości cząstek wodnych dyspersji nano-TiO2 (10mgmL-1, pH = 9) przygotowanych przy użyciu różnych technik dyspergowania. Ultrakonizacja daje najmniejsze nanocząstki TiO2 i najwęższe krzywe redukcji wielkości cząstek. W przypadku zastosowania dyspergatora (Na-PAA) stosunek do nano-TiO2 wynosił 1:1.
(opracowanie i grafika: © Monteiro et al., 2014)

Cząstki dwutlenku tytanu TiO2 po frezowaniu ultradźwiękowym wykazują drastycznie zmniejszoną średnicę i wąski rozkład wielkości.

Suszony rozpyłowo TiO2 przed i po mieleniu ultradźwiękowym

Wynik ten zgadza się z pracą Sato i wsp. (2008), donoszącą o lepszych wynikach przy zastosowaniu ultradźwięków niż innych technik dyspergowania nanoziarnistych cząstek TiO2 w wodzie. Fale uderzeniowe powstające podczas kawitacji akustycznej/ ultradźwiękowej prowadzą do bardzo intensywnych zderzeń międzycząsteczkowych oraz wydajnego mielenia i deaglomeracji cząstek do jednolitych fragmentów w skali nano.
(por. Monteiro i in., 2014)

Ultradźwiękowo zdyspergowany TiO2 (anataz Degussa) wykazuje wąski rozkład wielkości cząstek.

Ultradźwiękowo zdyspergowany TiO2 (anataz Degussa) wykazuje wąski rozkład wielkości cząstek.

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


Wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe do produkcji lakieru

Kiedy nanocząstki i nanowypełniacze są stosowane w przemysłowych procesach produkcyjnych, takich jak produkcja lakierów i powłok, suchy proszek musi być homogenicznie wymieszany z fazą ciekłą. Dyspersja nanocząstek wymaga niezawodnej i skutecznej techniki mieszania, która stosuje wystarczającą energię do rozbicia aglomeratów w celu uwolnienia właściwości cząstek w skali nano. Ultradźwiękowce są dobrze znane jako potężne i niezawodne dyspergatory, dlatego są używane do deaglomeracji i dystrybucji różnych materiałów, takich jak krzemionka, nanorurki, grafen, minerały i wiele innych materiałów homogenicznie do fazy ciekłej, takich jak żywice, epoksydy i partie wzorcowe pigmentów. Hielscher Ultrasonics projektuje, produkuje i dystrybuuje wysokowydajne dyspergatory ultradźwiękowe do wszelkich zastosowań w zakresie homogenizacji i deaglomeracji.
W przypadku produkcji nano-dyspersji precyzyjna kontrola sonikacji i niezawodna obróbka ultradźwiękowa zawiesiny nanocząstek są niezbędne do uzyskania wysokowydajnych produktów. Procesory firmy Hielscher Ultrasonics zapewniają pełną kontrolę nad wszystkimi ważnymi parametrami przetwarzania, takimi jak energia wejściowa, natężenie ultradźwięków, amplituda, ciśnienie, temperatura i czas retencji. Dzięki temu można dostosować parametry do optymalnych warunków, co w konsekwencji prowadzi do uzyskania wysokiej jakości nanodyspersji, takich jak zawiesiny nanokrzemionki lub nano-TiO2.

W tym filmie pokazujemy 2-kilowatowy system ultradźwiękowy do pracy inline w szafie z możliwością oczyszczania. Firma Hielscher dostarcza urządzenia ultradźwiękowe do prawie wszystkich gałęzi przemysłu, takich jak przemysł chemiczny, farmaceutyczny, kosmetyczny, petrochemiczny oraz do procesów ekstrakcji na bazie rozpuszczalników. Ta oczyszczalna szafa ze stali nierdzewnej jest przeznaczona do pracy w strefach zagrożonych wybuchem. W tym celu szczelna szafa może być oczyszczona przez klienta azotem lub świeżym powietrzem, aby zapobiec przedostaniu się do niej łatwopalnych gazów lub oparów.

Ultradźwięki 2x 1000 W w obudowie z możliwością oczyszczenia do instalacji w strefach zagrożonych wybuchem

Dla każdej objętości / pojemności: Firma Hielscher oferuje ultradźwięki oraz szerokie portfolio akcesoriów. Pozwala to na skonfigurowanie idealnego systemu ultradźwiękowego dla Państwa aplikacji i wydajności produkcji. Od małych fiolek zawierających kilka mililitrów do strumieni o dużej objętości tysięcy galonów na godzinę - Hielscher oferuje odpowiednie rozwiązanie ultradźwiękowe dla Państwa procesu.
Wysoka lepkość: Ultradźwiękowe systemy inline łatwo przetwarzają formuły w postaci pasty, np. partie wzorcowe pigmentów, w których pigment jest mieszany z dużym obciążeniem cząsteczkowym równomiernie w mieszaninie plastyfikatora, monomeru i polimeru.
Solidność: Nasze systemy ultradźwiękowe są solidne i niezawodne. Wszystkie ultradźwiękowe urządzenia firmy Hielscher są przystosowane do pracy w trybie 24/7/365 i wymagają bardzo niewielkiej konserwacji.
Przyjazność dla użytkownika: Rozbudowane oprogramowanie naszych urządzeń ultradźwiękowych umożliwia wstępny wybór i zapis ustawień sonikacji w celu prostej i niezawodnej sonikacji. Intuicyjne menu jest łatwo dostępne za pomocą cyfrowego, kolorowego wyświetlacza dotykowego. Zdalne sterowanie przez przeglądarkę pozwala na obsługę i monitorowanie przez dowolną przeglądarkę internetową. Automatyczna rejestracja danych zapisuje parametry procesu każdej sonikacji na wbudowanej karcie SD.
Doskonała efektywność energetyczna: W porównaniu z alternatywnymi technologiami dyspersji, ultradźwiękowe urządzenia firmy Hielscher wyróżniają się wyjątkową wydajnością energetyczną i doskonałymi wynikami w zakresie rozkładu wielkości cząstek.
Wysokiej jakości & Solidność: Ultradźwięki firmy Hielscher są rozpoznawalne ze względu na ich jakość, niezawodność i solidność. Hielscher Ultrasonics jest firmą posiadającą certyfikat ISO i kładzie szczególny nacisk na ultradźwięki o wysokiej wydajności, charakteryzujące się najnowocześniejszą technologią i łatwością obsługi. Oczywiście, ultradźwięki Hielscher są zgodne z CE i spełniają wymagania UL, CSA i RoHs.

Zdjęcie przedstawia typowy rezultat ultradźwiękowej dyspersji zmatowionej krzemionki w wodzie.

Ultradźwiękowa dyspersja zmumifikowanej krzemionki w wodzie. Homogenizatory ultradźwiękowe mogą wytwarzać wydajnie i niezawodnie nanodyspersje, np. Nanokrzemionka.

Dlaczego Hielscher Ultrasonics?

  • wysoka wydajność
  • Najnowocześniejsza technologia
  • niezawodność & krzepkość
  • partia & na linii
  • dla każdej ilości - od małych fiolek do ciężarówek na godzinę
  • Naukowo udowodnione
  • inteligentne oprogramowanie
  • inteligentne funkcje (np. protokołowanie danych)
  • CIP (clean-in-place)
  • prosta i bezpieczna praca
  • łatwa instalacja, niskie koszty utrzymania
  • korzystne ekonomicznie (mniejsza siła robocza, czas przetwarzania, energia)

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
15 do 150L 3 do 15L/min UIP6000hdT
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 dyspergatorów ultradźwiękowych, zastosowań związanych z nanonapełniaczami oraz ceny. Z przyjemnością omówimy z Państwem Państwa proces i zaoferujemy homogenizator ultradźwiękowy spełniający Państwa wymagania!









Proszę zwrócić uwagę na nasze Polityka prywatności.


Ultradźwiękowe homogenizatory o wysokim ścinaniu są stosowane w laboratoriach, na stanowiskach badawczych, w procesach pilotażowych i przemysłowych.

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


Ultradźwięki o wysokiej wydajności! Paleta produktów firmy Hielscher obejmuje pełne spektrum od kompaktowych ultradźwięków laboratoryjnych, poprzez urządzenia stołowe, aż po przemysłowe systemy ultradźwiękowe.

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