Hielscher Ultrazvukové technológie

Ultrazvuk vo formulácii náterov

Rôzne komponenty, ako sú pigmenty, plnivá, chemické prísady, crosslinkers a Reológie modifikátory ísť do povlaku a maľovať formulácie. Ultrazvuk je účinným prostriedkom pre disperzné a emulgačné, deagglomeration a frézovanie týchto zložiek v náteroch.

Ultrazvuk sa používa pri formulácii náterov pre:

Nátery spadajú do dvoch širokých kategórií: voda-nesie a rozpúšťadlo na báze živice a nátery. Každý typ má svoje vlastné problémy. Pokyny na volanie Zníženie VOC a vysoké ceny rozpúšťadiel stimulujú rast technológií na úpravu živice prenášaných vodou. Použitie ultrazvukom môže zvýšiť výkon týchto ekologicky šetrné systémy,

Ultrazvuk môže pomôcť formulátorom architektonických, priemyselných, automobilových a drevených náterov na zvýšenie vlastností náteru, ako je farba sila, poškriabaniu, crack a UV odolnosť alebo elektrická vodivosť. Niektoré z týchto vlastností povlaku sú dosiahnuté zahrnutie nanorozmerných materiálov, napr. oxidy kovov (TiO2, Oxid kremičitý, Ceria, ZnO, …).

Ultrazvuk robí ďalšiu pomoc v Odpeňovače (zachytené bubliny) a odplynenie (Rozpustený plyn) vysoko viskózne výrobky.

Ako ultrazvukové disperzačné technológie môžu byť použité na laboratórium, lavica-top a úroveň výroby, čo umožňuje rýchlosť priepustnosti viac ako 10 ton/hodina sa uplatňuje v R&D fáze a v komerčnej výrobe. Výsledky procesu možno ľahko zmenšiť (lineárne).

(Kliknite pre väčšie zobrazenie!) Celková energetická účinnosť je dôležitá pre rozpúšťadle kvapalín. Účinnosť opisuje, koľko energie sa prenáša z zástrčky do kvapaliny. Naše sonikačné zariadenia majú celkovú účinnosť viac ako 80%.Hielscher Ultrazvukové prístroje sú veľmi energeticky úsporných. Zariadenia premieňajú približne 80 na 90% elektrického vstupného výkonu na mechanickú aktivitu v kvapaline. To vedie k podstatne nižším nákladom na spracovanie.

Nižšie si môžete prečítať o použití ultrazvuku v emulzifikáciou polymérov vo vodných systémoch, rozptyľuje a jemné mletie pigmentova zníženie veľkosti nanomateriálov,

Emulzia polymerizácia

Tradičné náterové prípravky používajú základnú polymérovú chémiu. Na Zmena na vodnej báze náterovej techniky má vplyv na výber surovín, vlastnosti a metodiky formulovania.

V konvenčnej emulzii polymerizácie, napríklad pre vodné nátery, častice sú postavené z centra na ich povrchu. Kinetické faktory ovplyvňujú homogenitu častíc a morfológiu.

Ultrazvukový spracovanie môže byť použitý v dvoch smeroch generovať polymérne emulzie.

  • Zhora nadol: emulgačný/dispergačné väčších častíc polyméru generovať menšie častice znížením veľkosti
  • Zdola nahor: Použitie ultrazvuku pred alebo počas polymerizácia častíc

Nanopartikulovat polyméry v Miniemulzií

(Kliknite pre väčšie zobrazenie!) častice získané polyprídavkom v miniemulzií

Polymerizácia častíc v miniemulzií umožňuje výrobu rozptýlených polymérových častíc s dobrú kontrolu nad veľkosťou častíc. The synthesis of nanoparticulate polymer particles in miniemulsions ("nanoreactors"), as presented by K. Landfester je metóda pre tvorbu polymérnych nanočastíc. Tento prístup využíva vysoký počet malých nanopriehradiek (rozptýliť fázu) v emulzii ako nanoreaktory. V týchto, častice sú syntetizované vo veľmi paralelnom móde v Individuálne, uzavreté kvapôčky. Vo svojom papieri (Generácia na Nanoparticles v Miniemulzií) Landfester predstavuje polymerizáciu v nanoreherci vo vysokej dokonalosti pre generovanie veľmi identických častíc takmer jednotnej veľkosti. Na obrázok vyššie vykazuje častice získané polyprídavkom v miniemulzií.

Malé kvapôčky generované aplikáciou vysoká šmyk (ultrazvukom) a stabilizovaný stabilifikačných látok (emulgátory), môže byť tvrdené následné polymerizácie alebo znížením teploty v prípade nízkoteplotné-tavenia materiálov. Ako ultrazvukom môže produkovať veľmi malé kvapôčky takmer jednotnej veľkosti v dávkovom a výrobnom procese, umožňuje dobrú kontrolu nad konečnú veľkosť častíc. Pre polymerizáciu nanočastíc môžu byť hydrofilné monoméry emulgované do organickej fázy a hydrofóbne monoméry vo vode.

Pri znižovaní veľkosti častíc sa celková plocha častíc zvyšuje v rovnakom čase. Obrázok vľavo ukazuje koreláciu medzi veľkosťou častíc a plochou povrchu v prípade sférických častíc (Kliknite pre väčšie zobrazenie!). Preto sa množstvo povrchovo aktívnej látky potrebnej na stabilizáciu emulzie zvyšuje takmer lineárne s celkovou plochou povrchu častíc. Typ a množstvo povrchovo aktívnej látky ovplyvňuje veľkosť kvapôčky. Kvapôčky 30 až 200nm možno získať pomocou aniónových alebo katiónové povrchovo aktívne látky.

Pigmenty v náteroch

Organické a anorganické pigmenty sú dôležitou zložkou náterových prípravkov. S cieľom maximalizovať pigment výkon je potrebná dobrá kontrola veľkosti častíc. Pri pridávaní pigmentového prášku na vodné, zaťažené alebo epoxidové systémy, jednotlivé pigmentové častice majú tendenciu tvoriť veľké aglomeráty. High-šmykové mechanizmy, ako sú rotora-stator miešačky alebo miešač korálek mlyny sú konvenčne používa na prerušenie týchto aglomerátov a brúsiť jednotlivé pigmentových častíc. Ultrazvukom v extrémne účinnej Alternatívne pre tento krok pri výrobe náterov.

Obrázok vpravo (Kliknite pre väčšie zobrazenie!) ukazujú vplyv ultrazvukom na veľkosť perličkový lesk pigment. Ultrazvuk máli jednotlivé pigmentových častíc vysokou rýchlosťou Inter-častíc kolízie. Významnou výhodou

Ultrasonic processing over high speed mixers, media mills is the more consistent processing of all particles. This reduces the problem of "tailing". As it can be seen on the picture, the distribution curves are almost shifted to the left. Generally, ultrasonication does produce extremely úzka distribúcia veľkosti častíc (pigmentové frézovanie krivky). Tým sa zlepšuje celková kvalita pigmentových disperzií, pretože väčšie častice zvyčajne narúšajú schopnosť spracovania, lesk, odpor a optický vzhľad.

Vzhľadom k tomu, častíc frézovanie a brúsenie je zalo ené na kolízie medzi jednotlivými časticami v dôsledku ultrazvukové kavitácie, ultrazvukové reaktory zvládne pomerne vysoké pevné koncentrácie (napr. hlavné šarže) a stále produkovať dobré zníženie veľkosti účinky. Nižšie uvedená tabuľka ukazuje obrázky mokrého mletia TiO2 (Kliknite na obrázky pre väčší pohľad!).

Pred

Ultrazvukom
Po

Ultrazvukom

Wil2 z guľový mlyn

sprej sušené TiO2

Obrázok vpravo (kliknite pre väčšie zobrazenie!) ukazuje veľkosť častíc distribúcie krivky pre deagglomeration z Degussa anatázy oxid titaničitý ultrazvukom. Úzky tvar krivky po ultrazvukom je typický rys Ultrazvukový spracovanie.

Nanosize materiály vo vysoko výkonných náteroch

Nanotechnológia je rozvíjajúcou sa technológiou, ktorá jej cestu do mnohých priemyselných odvetví. Nanomateriály a nanokompozity sa používajú v náterových prípravkoch, napríklad na zvýšenie odolnosti proti oteru a poškriabaniu alebo UV-stabilite. Najväčšou výzvou pre použitie v náteroch je zachovanie transparentnosti, jasnosti a lesk. Preto, nanočastice majú byť veľmi malé, aby sa zabránilo interferencii s viditeľným spektrom svetla. Pre mnohé aplikácie je to podstatne nižšie ako 100nm.

Mokré brúsenie vysoko výkonných komponentov do nanometru sa stáva kľúčovým krokom pri formulácii nanokonštrukčných náterov. Akékoľvek častice, ktoré zasahujú do viditeľného svetla, spôsobujú oparu a stratu v priehľadnosti. Preto sú potrebné veľmi úzke rozdelenie veľkosti. Ultrazvukom je veľmi účinným prostriedkom pre jemné frézovanie pevných látok. ultrazvukové kavitácie v kvapalinách spôsobuje vysokú rýchlosť Inter-častíc zrážky. Odlišné od konvenčných korálek mlyny a kamienkové mlyny, častice samy o sebe navzájom dochádzajú, rendering frézovanie médií zbytočné.

Spoločnosti, ako Panadur (Nemecko) použitie Hielscher Ultrazvukové prístroje pre rozptyľuje a deagglomeration nanomateriálov v in-plesňové nátery. Kliknite tu sa dozviete viac o tomto.

Pre ultrazvukom horľavých kvapalín alebo rozpúšťadiel v nebezpečných prostrediach FM a ATEX certifikované deivces, ako je UIP1000-exd sú k dispozícii.

Vyžiadajte si viac informácií o tejto aplikácii!

Prosím, použite formulár nižšie, ak chcete požiadať o doplňujúce informácie týkajúce sa tejto žiadosti. Radi vám ponúkneme Ultrazvukový systém spĺňajúcich vaše požiadavky.









Vezmite prosím na vedomie naše Zásady ochrany osobných údajov,


literatúra

Behrend, O., Schubert, H. (2000): Vplyv viskozity kontinuálnej fázy na emulzifikáciu ultrazvukom, v: Ultrasonics sonochemistry 7 (2000) 77-85.

Behrend, O., Schubert, H. (2001): Vplyv hydrostatického tlaku a obsahu plynu na kontinuálne ultrazvukové emulsification, v: Ultrasonics sonochemistry 8 (2001) 271-276.

Na ostrove landfester, K. (2001): Generácia nanočastíc v Miniemulzií; in: Pokročilé materiály 2001, 13, č. 10, May17th. Wiley-VCH.

Hielscher, T. (2005): Ultrazvukový výroba nano-veľkosť disperzie a emulzie, v: konanie Európskej konferencie Nanosystems ENS’05.