Высокоэффективные адгезивные составы – Улучшено ультразвуковым дисперсией

Высокоэффективные клеи состоят из эпоксидных, силиконовых, полиуретановых, полисульфидных или акриловых систем, содержащих различные (нано)наполнители и добавки, которые придают клею особые характеристики, такие как прочность на сцепления, легкий вес, долговечность, термостойкость и устойчивость. Для разработки высокоэффективных клеев требуется эффективное и надежное смешивание. Ультразвуковая дисперсия и эмульгирование используются для объединения различных компонентов равномерно в однородные клеевые смеси. Поточная обработка ультразвуком смешивает даже высоковязкие материалы и высокие нагрузки нано-наполнителя надежно и эффективно, производя превосходные клеи.

Ультразвуковые силы с высоким сдвигом для диспергирования высокоэффективных клеев

Высокоэффективные клеи обеспечивают исключительную прочность на склеивание, долговечность и легкую весомость. В зависимости от конечного применения полимеры, сополимеры и несколько добавок формулируются по разработанным рецептам.

Эпоксидные, силиконовые, полиуретановые и акриловые системы для клеев и клеев производятся составителями, которые модифицируют адгезивную основу путем добавления прилипчивых, минеральных наполнителей (тальк, кремнезем, глинозем и т.д.), флексибилизаторов, редукторов вязкости, красителей, загустителей, ускорителей, промоторов адгезии и т.д. Эти модификации служат нескольким целям, таким как повышение производительности и/или удобства обработки или снижение затрат. Ультразвуковые диспергатора с высоким сдвигом идеально подходят для разработки различных эпоксидных систем в линии и позволяют гибкое производство клеев, адаптированных к требованиям конкретных применений.

Ультразвуковые смесители с высоким сдвигом для требовательных диспергирования и эмульсий

Высокопроизводительные ультразвуковые процессоры работают как смеситель с высоким сдвигом. Экстремальные силы высокого сдвига генерируются ультразвуковой / акустической кавитацией и идеально подходят для периодической и поточной эмульгации, диспергирования, фрезерования, деагломерации и гомогенизации. Низкие и высокие концентрации твердых веществ и вязкость могут быть легко обработаны с помощью ультразвуковых встроенных диспергатеров.

Ультразвуковое высокосёрное смешивание наноматериалов в клеях

Наноматериалы, такие как углеродные нанотрубки (УНТ), металлические наночастицы, нанокремнезем, наносили, нановолокна и многие другие наноразмерные частицы, используются для производства наноармированных полимеров (нанокомпозитов). Наночастицы хорошо известны своей способностью изменять механические свойства (например, жесткость, эластичность), электрические свойства (например, проводимость), функциональные свойства (например, проницаемость, температуру стеклопроцессорного перехода, модуль) и характеристики разрушения термореактивных полимерных клеев. Не только придают наноматериалам особые высокоэффективные свойства, такие как прочность связи, долговечность, благоприятность, эластичность или термостойкость; добавление наноструктурированных частиц также может улучшить барьерные свойства полимеров.
Силы высокого сдвига акустической кавитации, генерируемой ультразвуком, хорошо известны своей способностью деагломерировать и диспергировать наночастицы и даже разрушать первичные частицы (т. Е. Ультразвуковое фрезерование). Когда эти ультразвуковые силы прикладываются к полимерным системам, содержащим наночастицы и другие наполнители, получается очень однородная формулировка. Ультразвуковая дисперсия является энергоэффективным методом, показывающим меньшее потребление энергии по сравнению с обычными методами сдвигового смешивания, такими как смесители с высоким сдвигом, смесители с рабочим колесом или мельницы.

Kaboori et al. (2013) продемонстрировали, что ультразвуковая узика является эффективным методом диспергирования слоистых структур монтмориллонита (MMT) и разработки адгезивов ПВА, армированных MMT. Ультразвук показал надежность и эффективность диспергирования наноскладки в ПВА при низких (1% и 2%) и высоких (4%) нагрузках.
Исследовательская группа обнаружила, что «ультразвуковой метод очень эффективен в диспергировании наноклей, особенно при высоких нагрузках, в отличие от смесителя с высокой скоростью сдвига. Высокоскоростное перемешивание может диспергировать наносцеп в ПВА только при низких нагрузках и повышенной прочности связи ПВА в различных условиях. Высокоскоростное перемешивание имеет некоторые недостатки: возможное повреждение эмульсии ПВА (из-за сильной силы сдвига, используемой при смешивании), высокая стоимость и высокое энергопотребление. Напротив, ультразвуковая техника оказывает минимальное негативное влияние на эмульсию ПВА. Кроме того, метод ультразвуковой обработки является экономичным, поскольку ультразвуковое смешивание может происходить до производства ПВА, а раствор, содержащий наноклей, может быть добавлен к ПВА во время производственного процесса. Учитывая результаты, полученные из этой статьи и нашей предыдущей работы, а также учитывая преимущества метода ультразвуковой обработки по сравнению с высокоскоростным смешиванием, добавление наноскладки к ПВА в промышленных масштабах представляется возможным и может быть рекомендовано производителям древесного клея». (Кабури и др., 2013)

Эффекты ультразвуковой дегазассии в производстве клея

Дополнительным преимуществом обработки ультразвуком, которое значительно улучшает результаты рецептуры, является дегазационный эффект ультразвуковой обработки. Высокоскоростное механическое перемешивание (например, смесители с высоким сдвигом) производит большое количество пузырьков газа в смеси, которые в некоторых случаях могут даже заметить из-за осветленного цвета смеси. Ультразвуковое смешивание с высоким сдвигом имеет огромное придатком то, что метод обработки ультразвуком не включает газы в адгезивную формулу, вместо этого ультразвуковые волны заставляют уже присутствующие пузырьки газа сливаться и всплывать на поверхность жидкости, откуда газ может быть легко удален. Таким образом, ультразвук способствует дегазации и деаэрации жидкостей и адгезивных составов. (ср. Шадлу и др., 2014)

Высокоэффективные ультразвуковые диспергаторы для промышленных адгезивных составов

Hielscher Ultrasonics разрабатывает, производит и распространяет высокоэффективные ультразвуковые диспергаторы для тяжелых условий эксплуатации, таких как производство высокоэффективных клеев, высоконаполненных смол и нанокомпозитов. Ультразвуковые аппараты Hielscher используются во всем мире для диспергирования наноматериалов в полимеры, смолы, покрытия и другие высокоэффективные материалы.
Ультразвуковые диспергаторы Hielscher могут подаваться через различные потоки подачи, добавляя различные материалы в контролируемых условиях потока в кавитационную зону смешивания. Ультразвуковые диспергаторы надежны и эффективны при обработке от низкой до высокой вязкости. В зависимости от сырья и цели уменьшения размера, интенсивность ультразвука может быть точно отрегулирована.
Для обработки вязких полимерных паст, наноматериалов и высоких концентраций твердых веществ ультразвуковой диспергатор должен быть способен производить непрерывно высокие амплитуды. Ультразвук Hielscher’ промышленные ультразвуковые процессоры могут обеспечивать очень высокие амплитуды при непрерывной работе при полной нагрузке. Амплитуды до 200 мкм могут быть легко запущены в режиме 24/7. Возможность работы ультразвукового диспергатора на высоких амплитудах и точной регулировки амплитуды необходима для адаптации условий ультразвукового процесса к рецептуре высокоэффективных клеев, наноармированных полимерных смесей и нанокомпозитов.
Помимо ультразвуковой амплитуды, давление является еще одним очень важным параметром процесса. При повышенных давлениях интенсивность ультразвуковой кавитации и ее сил сдвига усиливается. Ультразвуковые реакторы Hielscher могут находиться под давлением, получая тем самым усиленные результаты ультразвуковой работы.
Мониторинг процессов и регистрация данных важны для непрерывной стандартизации процессов и качества продукции. Подключаемые датчики давления и температуры подключаются к ультразвуковому генератору для мониторинга и управления процессом ультразвуковой дисперсии. Все важные параметры обработки, такие как ультразвуковая энергия (нетто + общая), температура, давление и время, автоматически протоколируются и сохраняются на встроенной SD-карте. Получая доступ к автоматически записанным данным процесса, вы можете пересмотреть предыдущие прогоны обработки ультразвуком и оценить результаты процесса.
Еще одной удобной функцией является удаленное управление браузером наших цифровых ультразвуковых систем. С помощью пульта дистанционного управления браузером вы можете начать, остановить, настроить и контролировать ультразвуковой процессор удаленно из любого места.
Свяжитесь с нами сейчас, чтобы узнать больше о наших высокоэффективных ультразвуковых диспергаторах и их применении в производстве высокоэффективных клеев и покрытий!
В приведенной ниже таблице приведена приблизительная производительность наших ультразвуковых аппаратов: