Vysoko plnené živice vyrábané výkonovým ultrazvukom
Ultrazvuková dispergácia umožňuje účinné a homogénne zapracovanie nanoplnív do živíc. Ultrazvukové dispergátory si ľahko poradia s vysokou koncentráciou tuhých látok a umožňujú výrobu vysoko plnených živíc s rovnomerným rozložením častíc. Sonikácia je kompatibilná so všetkými druhmi bežných živíc, polymérov a plnív.
Plnené živice a polyméry
Plnené živice a polyméry sa široko využívajú v priemyselnej výrobe vysokofunkčných povlakov, náterových látok a plastov, ako aj v materiálovom výskume. Tieto zmesi, známe ako kompaundy, pozostávajú zo živíc alebo polymérov, prísad a plnív. Prísady sú zložky, ako sú stabilizátory a plnivá, ktoré kompozitu dodávajú osobitné vlastnosti. Napríklad nanočasticové plnivá môžu spevniť kompozit tým, že živici dodajú pevnosť v ťahu, odolnosť proti poškriabaniu, odolnosť proti UV žiareniu, tepelnú odolnosť alebo ťažnosť. Stabilizátory sa používajú na udržanie zloženia živicovej formulácie v priebehu času a za rôznych podmienok. Vysoko plnená živica získava svoje osobitné materiálové vlastnosti vďaka konkrétnym druhom použitých plnív a prísad. Najmä častice s nanometrovými rozmermi sú známe svojimi jedinečnými vlastnosťami a vynikajúcou schopnosťou vystužovania. Funkčné plnivá sú kľúčovou zložkou vysokofunkčných materiálov. Na začlenenie takýchto plnív ako vysoko funkčných častíc do živíc a polymérnych kompozitov je nevyhnutné vmiešať ich do kompozitu ako jednotlivo dispergované častice. Ultrazvuková dispergácia využíva silné kavitačné šmykové sily, ktoré rozrušujú aglomeráty a melú častice v živiciach a polyméroch na nanometrové rozmery. Ultrazvukové dispergátory si ľahko poradia s vysoko viskóznymi materiálmi a vysokým obsahom tuhých látok. Výsledkom sú vysoko plnené živice špičkovej kvality vyrobené ultrazvukovými dispergátormi.
Ultrazvukové dispergátory si ľahko poradia s vysokým obsahom tuhých látok a vysokou viskozitou, a preto sú ideálne na výrobu vysoko plnených živíc a kompozitov. Na obrázku je prietokový ultrazvukový dispergátor UIP16000hdT.
- Účinná dispergácia
- Zmenšenie na nanometrové rozmery
- Rýchle spracovanie
- Vsádzkový alebo prietokový režim
- Lineárna škálovateľnosť
- Vysoko reprodukovateľné výsledky
- Jednoduchá a bezpečná obsluha
- Prevádzka 24/7/365
Plnené živice a kompozity vyrobené ultrazvukom ponúkajú vynikajúce materiálové vlastnosti vďaka plnivám rovnomerne dispergovaným na nanometrovej úrovni. Spojením živice s funkčnými plnivami pomocou vysokovýkonnej ultrazvukovej dispergácie sa získava kompozit s vynikajúcou pevnosťou a úžitkovými vlastnosťami, ako sú vystuženie vláknami, elektrická a tepelná vodivosť, optické vlastnosti a ťažnosť.
Ultrazvukové dispergátory možno použiť na výrobu predzmesí vysoko plnených živíc, polymérov a ďalších kompozitov, ktoré vynikajú vysokými úžitkovými vlastnosťami.
Ultrazvuková výroba vysoko plnených živíc
Ultrazvukové dispergátory sú známe svojou výnimočnou schopnosťou spracúvať vysoko funkčné nanočastice. Vysokovýkonné ultrazvukové zariadenia Hielscher Ultrasonics spoľahlivo poskytujú vysoké amplitúdy, ktoré sú potrebné na rovnomernú dispergáciu nanomateriálov do suspenzie a rozrušenie ich aglomerátov. Vysoká abrazívnosť ani vysoká koncentrácia tuhých látok nepredstavujú problém. Pomocou našich ultrazvukových prietokových reaktorov sa aj vysoko viskózne materiály pastovitej konzistencie spracúvajú s najvyššou účinnosťou a spoľahlivosťou. Ultrazvukové dispergátory sú preto ideálne na výrobu vysoko plnených živíc a kompozitov.
Ultrazvukové dispergátory dokážu spracovať akýkoľvek druh živice a polyméru, napríklad epoxidové živice, polyesterové živice, vinylestery, polyméry a biopolyméry, náterové látky a povlaky.
Na výrobu kompozitu podľa vašej receptúry možno pridať akýkoľvek druh prísad a funkčných plnív. Medzi bežne používané plnivá a prísady do plnených živíc patria vysokofunkčné nanočastice, ako sú CNT, TiO2, SiO2, BaSO4, grafén, oxid grafénu, nanodoštičky Al2O3 (korund), farebné pigmenty atď.
Tieto plnivá a prísady sa zapracúvajú do živíc, aby im dodali vynikajúce materiálové vlastnosti, ako sú odolnosť proti poškriabaniu, pevnosť v ťahu, odolnosť proti UV žiareniu, lesk, ťažnosť, optické vlastnosti atď. Ultrazvuková dispergácia umožňuje spoľahlivo a reprodukovateľne dosahovať výnimočné úžitkové vlastnosti kompozitov.
Technický výkres zariadenia UIP4000hdt, priemyselného mixéra s vysokými šmykovými silami a výkonom 4000 wattov na prietokovú výrobu vysoko plnených živíc a nanokompozitov.
Ultrazvuková zákazková výroba vysoko plnených živíc
Hielscher Ultrasonics ponúka zákazkovú alebo zmluvnú výrobu vysoko plnených živíc. Naše vysokovýkonné priemyselné ultrazvukové dispergátory používame na výrobu vysokofunkčných plnených živíc prispôsobených potrebám nášho zmluvného partnera.
Okrem toho ponúkame veľké objemy štandardných plnených epoxidových živíc, do ktorých boli pomocou ultrazvukovej dispergácie rovnomerne zapracované CNT, TiO2, SiO2 alebo grafén v rôznych koncentráciách. Požiadajte nás o ďalšie informácie o našich vysoko plnených živiciach a službách zákazkovej výroby!
Vysokovýkonné ultrazvukové dispergátory na výrobu plnených živíc
Hielscher Ultrasonics navrhuje, vyrába a distribuuje vysokovýkonné ultrazvukové dispergátory na náročné aplikácie, ako je výroba vysoko plnených živíc a kompozitov. Ultrazvukové zariadenia Hielscher sa používajú na celom svete na dispergáciu nanomateriálov do živíc, polymérov, náterových látok a ďalších vysokofunkčných materiálov.
Priemyselné ultrazvukové procesory Hielscher Ultrasonics dokážu nepretržite poskytovať veľmi vysoké amplitúdy. Amplitúdy až do 200µm možno bez problémov používať v prevádzke 24/7. Možnosť prevádzkovať ultrazvukový dispergátor pri vysokých amplitúdach a presne nastavovať amplitúdu je nevyhnutná na prispôsobenie podmienok ultrazvukového procesu formulácii plnených živíc a kompozitov.
Ďalším dôležitým procesným parametrom je tlak. Pri zvýšenom tlaku sa zvyšuje intenzita ultrazvukovej kavitácie a jej šmykových síl. Ultrazvukové reaktory Hielscher možno natlakovať. Zásuvný snímač tlaku sa pripája káblom k ultrazvukovému generátoru, v ktorom sa parametre spracovania, ako sú ultrazvuková energia, teplota, tlak a čas, automaticky ukladajú na vstavanú SD kartu.
Monitorovanie procesu a zaznamenávanie údajov sú dôležité pre priebežnú štandardizáciu procesu a kvalitu produktu. Prístup k automaticky zaznamenaným procesným údajom vám umožňuje preskúmať predchádzajúce sonikačné cykly a vyhodnotiť výsledok.
Ďalšou používateľsky prívetivou funkciou je diaľkové ovládanie našich digitálnych ultrazvukových systémov prostredníctvom prehliadača. Pomocou diaľkového ovládania cez prehliadač môžete svoj ultrazvukový procesor odkiaľkoľvek na diaľku spustiť, zastaviť, nastaviť a monitorovať.
Nasledujúca tabuľka poskytuje predstavu o približnej spracovateľskej kapacite našich ultrazvukových zariadení:
| Objem vsádzky | Prietok | Odporúčané zariadenia |
|---|---|---|
| 10 až 2000mL | 20 až 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 až 20L | 0,2 až 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100L | 2 až 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 až 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | vyšší | zoskupenie zariadení UIP16000 |
Literatúra / Referencie
- 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.

