Resinas altamente preenchidas produzidas com ultrassom de potência
A dispersão ultra-sónica permite a incorporação eficiente e homogénea de nano cargas em resinas. Os dispersores ultra-sónicos podem facilmente lidar com uma elevada concentração de sólidos, de modo a produzir resinas altamente preenchidas com uma distribuição uniforme de partículas. A sonicação é compatível com todos os tipos de resinas, polímeros e cargas convencionais.
Resinas e polímeros com enchimento
As resinas e polímeros com carga são amplamente utilizados no fabrico industrial de revestimentos de alto desempenho, tintas, materiais plásticos, bem como na ciência dos materiais. Conhecidas como compostos, estas misturas consistem em resinas ou polímeros, aditivos e cargas. Os aditivos são componentes, tais como estabilizadores e cargas, que conferem ao composto caraterísticas especiais. Por exemplo, as nanopartículas de enchimento podem reforçar um compósito adicionando resistência à tração, resistência aos riscos, resistência aos raios UV, durabilidade térmica ou ductilidade a uma resina. Os estabilizadores são utilizados para manter a composição de uma formulação de resina ao longo do tempo e sob várias condições. Uma resina com elevado teor de carga obtém as suas propriedades materiais especiais a partir dos tipos específicos de cargas e aditivos utilizados. Especialmente as partículas de tamanho nanométrico são bem conhecidas pelas suas caraterísticas únicas e excelente capacidade de reforço. As cargas funcionais são um ingrediente crucial para materiais de alto desempenho. A fim de incluir tais cargas como partículas altamente funcionais em resinas e compósitos poliméricos, é essencial misturá-las como partículas individuais dispersas no compósito. A dispersão ultra-sónica aplica forças cavitacionais de alto cisalhamento, que desaglomeram e moem partículas em escala nanométrica em resinas e polímeros. O dispersor ultrassónico lida facilmente com materiais altamente viscosos e cargas sólidas elevadas. Como resultado, os dispersores ultra-sónicos produzem resinas altamente preenchidas de qualidade superior.
Os dispersores ultra-sónicos podem lidar facilmente com cargas sólidas e viscosidades elevadas e são, por isso, ideais para a produção de resinas e compósitos altamente preenchidos. A imagem mostra o dispersor ultrassónico em linha UIP16000hdT.
- Dispersão eficiente
- Redução ao tamanho nano
- Tratamento rápido
- Modo de lote ou de fluxo
- Escalável linearmente
- Resultados altamente reprodutíveis
- Fácil e seguro de operar
- Funcionamento 24/7/365
As resinas e os compósitos com carga produzidos por ultra-sons oferecem propriedades materiais superiores devido a cargas uniformemente nano-dispersas. Ao combinar a resina com cargas funcionais sob dispersão ultra-sónica de alto desempenho, o compósito resultante apresenta uma excelente resistência e desempenho do material, como reforço de fibras, condutividade eléctrica e térmica, propriedades ópticas e ductilidade.
Os dispersores ultra-sónicos podem ser utilizados para produzir lotes principais de resinas, polímeros e outros compósitos altamente preenchidos, que se destacam pelo seu elevado desempenho.
Produção ultra-sónica de resinas com elevado teor de enchimento
Os dispersores ultra-sónicos são bem conhecidos pela sua excelente capacidade de processamento de nano partículas altamente funcionais. Hielscher Ultrasonics ultrasonicators de alto desempenho entregar de forma confiável altas amplitudes, que são necessários para dispersar e desaglomerar materiais nano uniformemente em uma suspensão. Alta abrasividade e alta concentração de sólidos não são problemas. Com os nossos reactores ultra-sónicos de fluxo contínuo, mesmo os materiais altamente viscosos e pastosos são processados com a máxima eficiência e fiabilidade. Por conseguinte, os dispersores ultra-sónicos são ideais para a produção de resinas e compósitos altamente cheios.
Os dispersores ultra-sónicos podem lidar com qualquer tipo de resina e polímero, tais como resinas epóxi, resinas de poliéster, ésteres vinílicos, polímeros e biopolímeros, tintas e revestimentos.
Podem ser adicionados quaisquer tipos de aditivos e cargas funcionais para produzir o compósito de acordo com a receita da sua formulação. As cargas e os aditivos habitualmente utilizados para as resinas de enchimento incluem nanopartículas de alto desempenho, tais como CNTs, TiO2, SiO2, BaSO4, grafeno, óxido de grafeno, nanoplaquetas de Al2O3 (corundrum), pigmentos de cor, etc.
Estas cargas e aditivos são incorporados nas resinas para lhes conferir caraterísticas materiais superiores, tais como resistência a riscos, resistência à tração, resistência aos raios UV, brilho, ductilidade, propriedades ópticas, etc. Com a dispersão ultra-sónica, obtém-se de forma fiável e reprodutível um desempenho excecional do compósito.
Desenho técnico do UIP4000hdt, um potente misturador industrial de alto cisalhamento de 4000 watts para a produção em linha de resinas altamente preenchidas e nano-compósitos.
Fabrico por ultra-sons de resinas com elevado teor de enchimento
A Hielscher Ultrasonics oferece o serviço de fabrico por encomenda ou de fabrico por contrato de resinas altamente preenchidas. Utilizamos os nossos dispersores ultra-sónicos industriais de alta potência para produzir resinas de enchimento de alto desempenho, adaptadas às necessidades do nosso parceiro contratual.
Além disso, oferecemos lotes de resinas epóxi com enchimento padrão, onde CNTs, TiO2, SiO2 ou grafeno em várias concentrações foram uniformemente incorporados através de dispersão ultra-sónica. Peça-nos mais informações sobre as nossas resinas altamente preenchidas e os nossos serviços de fabrico por encomenda!
Dispersores ultra-sónicos de alta potência para a produção de resinas com enchimento
A Hielscher Ultrasonics concebe, fabrica e distribui dispersores ultra-sónicos de alto desempenho para aplicações pesadas, tais como o fabrico de resinas e compósitos altamente preenchidos. Os ultrassons Hielscher são utilizados em todo o mundo para dispersar nanomateriais em resinas, polímeros, tintas e outros materiais de elevado desempenho.
Hielscher Ultrasonics’ Os processadores ultra-sónicos industriais podem fornecer continuamente amplitudes muito elevadas. Amplitudes de até 200µm podem ser facilmente executadas em operação 24/7. A opção de operar um dispersor ultrassónico em amplitudes elevadas e de ajustar a amplitude com precisão é necessária para adaptar as condições do processo ultrassónico à formulação de resinas e compósitos preenchidos.
Outro parâmetro importante do processo é a pressão. Sob pressões elevadas, a intensidade da cavitação ultra-sónica e as suas forças de cisalhamento são intensificadas. Os reactores ultra-sónicos da Hielscher podem ser pressurizados. Um sensor de pressão conectável é ligado ao gerador de ultra-sons, onde os parâmetros de processamento, tais como energia ultra-sónica, temperatura, pressão e tempo são automaticamente armazenados num cartão SD incorporado.
A monitorização do processo e o registo de dados são importantes para a padronização contínua do processo e para a qualidade do produto. Ao aceder aos dados de processo registados automaticamente, pode rever execuções de sonicação anteriores e avaliar o resultado.
Outra caraterística de fácil utilização é o controlo remoto via browser dos nossos sistemas ultra-sónicos digitais. Através do controlo remoto via browser, pode iniciar, parar, ajustar e monitorizar o seu processador ultrassónico remotamente a partir de qualquer lugar.
O quadro seguinte dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximada dos nossos ultra-sons:
| Volume do lote | caudal | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| 10 a 2000mL | 20 a 400mL/min | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1 a 20L | 0.2 a 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 a 100L | 2 a 10L/min | UIP4000hdt |
| n.d. | 10 a 100L/min | UIP16000 |
| n.d. | maior | grupo de UIP16000 |
Literatura / Referências
- 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.




