Высоконаполненные смолы, получаемые с помощью мощного ультразвука
Ультразвуковое диспергирование позволяет эффективно и однородно вводить нанонаполнители в смолы. Ультразвуковые диспергаторы легко справляются с высокой концентрацией твёрдых веществ, позволяя получать высоконаполненные смолы с равномерным распределением частиц. Обработка ультразвуком совместима со всеми видами традиционных смол, полимеров и наполнителей.
Наполненные смолы и полимеры
Наполненные смолы и полимеры широко используются в промышленном производстве высокоэффективных покрытий, красок, пластмасс, а также в материаловедении. Эти смеси, известные как компаунды, состоят из смол или полимеров, добавок и наполнителей. Добавки – это компоненты, такие как стабилизаторы и наполнители, которые придают композиту особые характеристики. Например, наполнители из наночастиц могут упрочнять композит, повышая прочность смолы при растяжении, устойчивость к царапинам, устойчивость к УФ-излучению, термостойкость или пластичность. Стабилизаторы используются для сохранения состава смолы с течением времени и при различных условиях. Высоконаполненная смола приобретает свои особые свойства благодаря конкретным видам используемых наполнителей и добавок. Особенно хорошо известны наноразмерные частицы благодаря своим уникальным характеристикам и превосходной способности к упрочнению. Функциональные наполнители являются важнейшим компонентом высокоэффективных материалов. Чтобы вводить такие наполнители в виде высокофункциональных частиц в смолы и полимерные композиты, необходимо распределять их в композите как отдельные частицы. При ультразвуковом диспергировании действуют кавитационные силы сдвига высокой интенсивности, которые обеспечивают деагломерацию и измельчение частиц до наноразмеров в смолах и полимерах. Ультразвуковые диспергаторы легко обрабатывают высоковязкие материалы и материалы с высоким содержанием твёрдых веществ. В результате ультразвуковые диспергаторы позволяют получать высоконаполненные смолы превосходного качества.
Ультразвуковые диспергаторы легко справляются с высоким содержанием твёрдых веществ и высокой вязкостью, поэтому идеально подходят для производства высоконаполненных смол и композитов. На изображении показан ультразвуковой поточный диспергатор UIP16000hdT.
- Эффективное диспергирование
- Уменьшение до наноразмеров
- Быстрая обработка
- Периодический или проточный режим
- Линейная масштабируемость
- Высокая воспроизводимость результатов
- Простота и безопасность эксплуатации
- Работа в режиме 24/7/365
Наполненные смолы и композиты, полученные с помощью ультразвука, обладают превосходными свойствами благодаря равномерному диспергированию наполнителей на наноуровне. При соединении смолы с функциональными наполнителями посредством высокоэффективного ультразвукового диспергирования полученный композит демонстрирует превосходную прочность и эксплуатационные характеристики, такие как армирование волокнами, электрическая и тепловая проводимость, оптические свойства и пластичность.
Ультразвуковые диспергаторы можно использовать для производства концентратов высоконаполненных смол, полимеров и других композитов, отличающихся высокими эксплуатационными характеристиками.
Ультразвуковое производство высоконаполненных смол
Ультразвуковые диспергаторы хорошо известны своей выдающейся способностью обрабатывать высокофункциональные наночастицы. Высокопроизводительные ультразвуковые аппараты Hielscher Ultrasonics надёжно обеспечивают высокие амплитуды, необходимые для равномерного диспергирования и деагломерации наноматериалов в суспензии. Высокая абразивность и высокая концентрация твёрдых веществ не представляют проблемы. В наших ультразвуковых проточных реакторах даже высоковязкие пастообразные материалы обрабатываются с высочайшей эффективностью и надёжностью. Поэтому ультразвуковые диспергаторы идеально подходят для производства высоконаполненных смол и композитов.
Ультразвуковые диспергаторы могут обрабатывать любые виды смол и полимеров, такие как эпоксидные смолы, полиэфирные смолы, винилэфиры, полимеры и биополимеры, краски и покрытия.
Можно добавлять любые виды добавок и функциональных наполнителей, чтобы получить композит в соответствии с вашей рецептурой. Обычно используемые наполнители и добавки для наполненных смол включают высокоэффективные наночастицы, такие как CNTs, TiO2, SiO2, BaSO4, графен, оксид графена, нанопластинки Al2O3 (corundrum), цветные пигменты и т. д.
Эти наполнители и добавки вводятся в смолы для придания им превосходных свойств, таких как устойчивость к царапинам, прочность при растяжении, устойчивость к УФ-излучению, блеск, пластичность, оптические свойства и т. д. Ультразвуковое диспергирование позволяет надёжно и воспроизводимо получать исключительные эксплуатационные характеристики композита.
Технический чертёж UIP4000hdt, мощного промышленного смесителя с высокой интенсивностью сдвига мощностью 4000 ватт для поточного производства высоконаполненных смол и нанокомпозитов.
Ультразвуковое производство высоконаполненных смол на давальческой основе
Hielscher Ultrasonics предлагает услуги производства высоконаполненных смол на давальческой основе или контрактного производства. Мы используем наши мощные промышленные ультразвуковые диспергаторы для производства высокоэффективных наполненных смол, специально адаптированных к потребностям нашего партнёра по контракту.
Кроме того, мы предлагаем крупные партии стандартных наполненных эпоксидных смол, в которые посредством ультразвукового диспергирования равномерно введены CNTs, TiO2, SiO2 или графен в различных концентрациях. Обратитесь к нам за дополнительной информацией о наших высоконаполненных смолах и услугах производства на давальческой основе!
Мощные ультразвуковые диспергаторы для производства наполненных смол
Hielscher Ultrasonics разрабатывает, производит и поставляет высокопроизводительные ультразвуковые диспергаторы для работы в тяжёлых условиях, например для производства высоконаполненных смол и композитов. Ультразвуковые аппараты Hielscher используются по всему миру для диспергирования наноматериалов в смолах, полимерах, красках и других высокоэффективных материалах.
Промышленные ультразвуковые процессоры Hielscher Ultrasonics могут непрерывно обеспечивать очень высокие амплитуды. Работа с амплитудами до 200µm легко осуществляется в режиме 24/7. Возможность работы ультразвукового диспергатора при высоких амплитудах и точной регулировки амплитуды необходима для адаптации условий ультразвукового процесса к рецептуре наполненных смол и композитов.
Другой важный параметр процесса – давление. При повышенном давлении интенсивность ультразвуковой кавитации и её сил сдвига возрастает. Ультразвуковые реакторы Hielscher могут работать под давлением. Подключаемый датчик давления соединяется с ультразвуковым генератором, в котором параметры обработки, такие как ультразвуковая энергия, температура, давление и время, автоматически сохраняются на встроенную SD-карту.
Контроль процесса и запись данных важны для непрерывной стандартизации процесса и обеспечения качества продукции. Получив доступ к автоматически записанным данным процесса, вы можете просмотреть предыдущие циклы обработки ультразвуком и оценить результат.
Ещё одна удобная функция – дистанционное управление нашими цифровыми ультразвуковыми системами через браузер. С помощью дистанционного управления через браузер вы можете запускать, останавливать, настраивать и контролировать свой ультразвуковой процессор удалённо из любого места.
В таблице ниже приведены ориентировочные значения производительности обработки наших ультразвуковых аппаратов:
| Объём партии | Расход | Рекомендуемые устройства |
|---|---|---|
| от 10 до 2000mL | от 20 до 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| от 0,1 до 20L | от 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| от 10 до 100L | от 2 до 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | от 10 до 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | выше | кластер из UIP16000 |
Литература / Источники
- 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.

