Ako miešať laky s nanoplnivami

Výroba laku vyžaduje výkonné zmiešavacie zariadenie, ktoré dokáže spracovať nanočastice a pigmenty, ktoré musia byť rovnomerne rozptýlené do formulácie. Ultrazvukové homogenizátory sú vysoko účinné a spoľahlivé disperzné techniky, ktoré poskytujú homogénnu distribúciu nanočastíc do polymérov.

Výroba laku s vysoko výkonnými ultrazvukovými mixérmi

Lak je opísaný ako číry priehľadný tvrdý ochranný povlak alebo film, ktorý je vyrobený zo živíc (napr. akryl, polyuretán, alkyd, šelak), sušiaceho oleja, sušiča kovov a prchavých rozpúšťadiel (napr. ťažkého benzínu, minerálneho liehu alebo riedidla). Keď lak zaschne, jeho obsiahnuté rozpúšťadlo sa odparí a zvyšné zložky oxidujú alebo polymerizujú, aby vytvorili odolný priehľadný film. Laky sa väčšinou používajú ako ochranné nátery na drevené povrchy, maľby a rôzne dekoratívne predmety, zatiaľ čo laky vytvrdzujúce UV žiarenie sa používajú v automobilových náteroch, kozmetike, potravinárstve, vede a iných odvetviach.

Žiadosť o informácie





Ultrazvukový homogenizátor UIP1000hdT na disperziu nanovlákien v lakoch.

UIP1000hdT (1000 wattov) ultrazvukový prístroj dispergovanie nanoplnív v lakoch

Ultrazvuková disperzia nano-oxidu kremičitého v laku

Ultrazvukom rozptýlený dymový oxid kremičitý 10wt% vo vode pomocou ultrasonicator UP400St. (štúdia a graf: Vikash a Kumar, 2020)Bežným príkladom ultrazvukového dispergovania je začlenenie koloidných oxidov kremičitých, ktoré sa zvyčajne pridávajú na získanie tixotropných vlastností lakov.
Napríklad polyéterimidový lak naplnený nano-kremíkom vykazuje predĺženú životnosť až tridsaťkrát vyššiu ako štandardná. Nano-oxid kremičitý zlepšuje vlastnosti laku, ako je jeho elektrická vodivosť, jeho dielektrická pevnosť DC a AC a jeho spojovacia pevnosť. Ultrazvukové dispergátory sa preto široko používajú na výrobu elektricky vodivých povlakov.
Ďalšie silikátové minerály, wollastonit, mastenec, sľuda, kaolín, živec a nefelínsyenit sú lacné plnivá a široko používané ako takzvané extenderové pigmenty, ktoré sa pridávajú na modifikáciu reológie (viskozity), sedimentačnej stability a pevnosti filmu v náteroch.

Video ukazuje ultrazvukové miešanie a dispergovanie grafitu v 250 ml epoxidovej živice (Toolcraft L) pomocou ultrazvukového homogenizátora (UP400St, Hielscher Ultrasonics). Hielscher Ultrasonics vyrába zariadenia na rozptýlenie grafitu, grafénu, uhlíkových nanorúrok, nanovlákien alebo plnív v laboratóriu alebo vo veľkoobjemových výrobných procesoch. Typickými aplikáciami sú dispergovanie nanomateriálov a mikromateriálov počas procesu funkcionalizácie alebo dispergovanie do živíc alebo polymérov.

Zmiešajte epoxidovú živicu s grafitovým plnivom pomocou ultrazvukového homogenizátora UP400St (400 wattov)

Ultrazvukové rozpery na formuláciu laku

  • mletie a deaglomerácia nanočastíc
  • Miešanie nanoaditívnych prísad
  • farebné disperzie
  • pigmentové disperzie
  • matné a lesklé disperzie
  • modifikácia šmykového riedenia a reológie
  • odplynenie & odvzdušňovanie lakov
Ultrazvuková disperzia nano-oxidu kremičitého: Hielscher ultrazvukový homogenizátor UP400St rozptýli kremičité nanočastice rýchlo a efektívne do rovnomernej nano-disperzie.

Ultrazvuková disperzia nano-oxidu kremičitého pomocou ultrasonicator UP400St

Výskum dokázaný nadradenosť ultrasonicators pre disperziu nanofillerov

Ultrazvukový dispergátor je možné použiť v dávkovom a kontinuálnom prietokovom režime na miešanie nanovlákien do varišov.Monteiro et al. (2014) porovnali bežné disperzné technológie – menovite rotor-stator mixér, Cowles obežné koleso a ultrazvukový disperzátor typu sondy – pokiaľ ide o ich účinnosť pri dispergovaní oxidu titaničitého (TiO2, anatáza). Ultrazvukom sa ukázalo, že je najúčinnejší na rozptýlenie nanočastíc vo vode pomocou konvenčného polyelektrolytu Na-PAA a vyniká výrazným zmiešaním s rotorovým statorom alebo Cowlesovým obežným kolesom.
Podrobnosti štúdie: Porovnali sa rôzne disperzné techniky s cieľom identifikovať najúčinnejšie pri vytváraní dobre deaglomerovanej vodnej suspenzie nano-TiO2. Ako referenčný dispergátor sa použila sodná soľ kyseliny polyakrylovej (Na-PAA), bežne používaná v priemysle na vodné disperzie TiO2. Obr. 1 znázorňuje získané distribúcie veľkosti objemových častíc (PSD) pomocou Cowlesovho dispergátora (30 minút pri 2000 ot/min), rotor-statorového mixéra (30 minút pri 14000 ot /min) a ultrazvukom sondového typu (Hielscher UIP1000hdT, 2 minúty pri 50% amplitúde). “Pomocou Cowlesovho disperzátora boli veľkosti častíc v troch rôznych rozsahoch: 40–100 nm, 350–1000 nm a 1200–4000 nm. Väčšie aglomeráty jasne dominujú distribúcii, čo ukazuje, že táto technika je neefektívna. Rotor-stator tiež poskytol neuspokojivé výsledky, nezávisle od pridávania nanočastíc naraz alebo postupne počas doby miešania. Hlavný rozdiel pozorovaný vo výsledku Cowles súvisí s posunom stredného píku na vyššiu veľkosť častíc, čiastočne sa spája s najvyšším vrcholom. Na druhej strane, použitie ultrazvuku prinieslo oveľa lepší výsledok, s úzkym vrcholom centrovaným na 0,1 nm a dvoma oveľa menšími v rozsahu 150–280 nm a 380–800 nm.”

Ultrazvukový dispergátor UIP1000hdT prekonáva rotorový statorový mixér a Cowlesov mixér v dispergácii nano-TiO2.

Distribúcia veľkosti častíc vodných disperzií nano-TiO2 (10mgmL−1, pH = 9) pripravená rôznymi disperznými technikami. Ultrazvukom poskytuje najmenšie nanočastice TiO2 a najužšie krivky redukcie veľkosti častíc. Keď sa použil dispergátor (Na-PAA), pomer k nano-TiO2 bol 1:1.
(štúdia a grafika: © Monteiro et al., 2014)

Častice oxidu titaničitého TiO2 po ultrazvukovom frézovaní vykazujú drasticky zmenšený priemer a úzke rozloženie veľkosti.

TiO2 sušený rozprašovaním pred a po ultrazvukovom frézovaní

Tento výsledok súhlasí s prácou Sata et al. (2008), ktorá uvádza lepšie výsledky s ultrazvukom ako s inými technikami na rozptýlenie nanorozmerných častíc TiO2 vo vode. Rázové vlny vytvorené akustickou / ultrazvukovou kavitáciou vedú k vysoko intenzívnym zrážkam medzi časticami a efektívnemu mletiu častíc a deaglomerácii na rovnomerné fragmenty v nanorozmeroch.
(porovnaj Monteiro a kol., 2014)

Ultrazvukom dispergovaný TiO2 (Degussa anatáza) vykazuje úzke rozdelenie veľkosti častíc.

Ultrazvukom dispergovaný TiO2 (Degussa anatáza) vykazuje úzke rozdelenie veľkosti častíc.

Žiadosť o informácie





Vysoko výkonné ultrazvukové homogenizátory na výrobu lakov

Ak sa nanočastice a nanovlákna používajú v priemyselných výrobných procesoch, ako je výroba lakov a povlakov, suchý prášok sa musí homogénne zmiešať do kvapalnej fázy. Disperzia nanočastíc si vyžaduje spoľahlivú a efektívnu techniku miešania, ktorá aplikuje dostatok energie na rozbitie aglomerátov, aby sa uvoľnili vlastnosti častíc v nanorozmeroch. Ultrazvukové prístroje sú dobre známe ako výkonné a spoľahlivé dispergátory, preto sa používajú na deaglomeráciu a distribúciu rôznych materiálov, ako je oxid kremičitý, nanorúrky, grafén, minerály a mnoho ďalších materiálov homogénne do kvapalnej fázy, ako sú živice, epoxidy a pigmentové hlavné dávky. Hielscher Ultrasonics navrhuje, vyrába a distribuuje vysoko výkonné ultrazvukové dispergátory pre akýkoľvek druh homogenizačných a deaglomeračných aplikácií.
Pokiaľ ide o výrobu nano-disperzií, presná kontrola sonikácie a spoľahlivé ultrazvukové ošetrenie suspenzie nanočastíc sú nevyhnutné na získanie vysoko výkonných produktov. Hielscher Ultrasonics' procesory vám poskytujú plnú kontrolu nad všetkými dôležitými parametrami spracovania, ako je vstup energie, ultrazvuková intenzita, amplitúda, tlak, teplota a retenčný čas. Parametre tak môžete prispôsobiť optimalizovaným podmienkam, čo následne vedie k vysoko kvalitnej nano-disperzii, ako je nanosilika alebo nano-TiO2 suspenzie.

V tomto videu vám ukážeme 2 kilowatt ultrazvukový systém pre inline prevádzku v čistiteľnej skrinke. Hielscher dodáva ultrazvukové zariadenia takmer všetkým priemyselným odvetviam, ako je chemický priemysel, farmaceutický, kozmetický, petrochemický proces, ako aj pre extrakčné procesy na báze rozpúšťadiel. Táto čistiteľná skriňa z nehrdzavejúcej ocele je určená na prevádzku v nebezpečných priestoroch. Za týmto účelom môže zákazník utesnenú skrinku prepláchnuť dusíkom alebo čerstvým vzduchom, aby sa zabránilo vniknutiu horľavých plynov alebo pár do skrinky.

2x 1000 Watts Ultrasonicators v čistiteľnej skrinke pre inštaláciu v nebezpečných priestoroch

Pre akýkoľvek objem/kapacitu: Hielscher ponúka ultrasonicators a široké portfólio príslušenstva. To umožňuje konfiguráciu ideálneho ultrazvukového systému pre vašu aplikáciu a výrobnú kapacitu. Od malých injekčných liekoviek obsahujúcich niekoľko mililitrov až po prúdy s vysokým objemom tisícov galónov za hodinu, Hielscher ponúka vhodné ultrazvukové riešenie pre váš proces.
Vysoké viskozity: Ultrazvukové inline systémy ľahko spracovávajú pastovité formulácie, napr. pigmentové hlavné šarže, kde sa pigment mieša pri vysokom zaťažení častíc rovnomerne v zmesi plastifikátora, monoméru a polyméru.
Robustnosť: Naše ultrazvukové systémy sú robustné a spoľahlivé. Všetky Hielscher ultrasonicators sú postavené pre prevádzku 24/7/365 a vyžadujú veľmi malú údržbu.
Užívateľská prívetivosť: Prepracovaný softvér našich ultrazvukových zariadení umožňuje predbežný výber a ukladanie nastavení ultrazvukom pre jednoduchú a spoľahlivú ultrazvukom. Intuitívne menu je ľahko dostupné prostredníctvom digitálneho farebného dotykového displeja. Diaľkové ovládanie prehliadača vám umožňuje pracovať a monitorovať cez akýkoľvek internetový prehliadač. Automatické zaznamenávanie údajov ukladá parametre procesu akejkoľvek ultrazvukom spustiť na vstavané SD karty.
Vynikajúca energetická účinnosť: V porovnaní s alternatívnymi disperzné technológie, Hielscher ultrasonicators vynikajú vynikajúcou energetickou účinnosťou a vynikajúcimi výsledkami v distribúcii veľkosti častíc.
Vysoká kvalita & Robustnosť: Hielscher ultrasonicators sú uznávané pre svoju kvalitu, spoľahlivosť a robustnosť. Hielscher Ultrasonics je spoločnosť certifikovaná podľa ISO a kladie osobitný dôraz na vysoko výkonné ultrazvukové prístroje s najmodernejšou technológiou a užívateľskou prívetivosťou. Samozrejme, Hielscher ultrasonicators sú v súlade s CE a spĺňajú požiadavky UL, CSA a RoHs.

Obrázok ukazuje typický výsledok ultrazvukového rozptylu fumed oxidu kremičitého vo vode.

Ultrazvuková disperzia dymového oxidu kremičitého vo vode. Ultrazvukové homogenizátory môžu produkovať efektívne a spoľahlivo nanodisperzie, napr. Nanosilica,

Prečo Hielscher Ultrasonics?

  • vysoká účinnosť
  • Najmodernejšia technológia
  • Spoľahlivosť & Robustnosť
  • Dávkové & Inline
  • pre akýkoľvek objem – od malých injekčných liekoviek až po kamióny za hodinu
  • Vedecky dokázané
  • inteligentný softvér
  • inteligentné funkcie (napr. protokolovanie údajov)
  • CIP (čisté miesto)
  • Jednoduchá a bezpečná prevádzka
  • jednoduchá inštalácia, nízka údržba
  • ekonomicky výhodné (menej pracovnej sily, čas spracovania, energia)

Nasledujúca tabuľka vám uvádza približnú spracovateľskú kapacitu našich ultrazvukov:

Objem šarže prietok Odporúčané Devices
1 až 500mL 10 až 200mL/min UP100H
10 až 2000mL 20 až 400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 až 20L 02 až 4 l / min UIP2000hdT
10 až 100L 2 až 10 l / min UIP4000hdT
15 až 150 l 3 až 15 l/min UIP6000hdT
neuv 10 až 100 l / min UIP16000
neuv väčšia strapec UIP16000

Kontaktuj nás! / Opýtajte sa nás!

Požiadajte o ďalšie informácie

Použite nižšie uvedený formulár a požiadajte o ďalšie informácie o ultrazvukových dispergátoroch, aplikáciách súvisiacich s nanovláknami a cene. Radi s vami prediskutujeme váš proces a ponúkneme vám ultrazvukový homogenizátor spĺňajúci vaše požiadavky!









Vezmite prosím na vedomie naše Zásady ochrany osobných údajov,


Ultrazvukové high-shear homogenizers sa používajú v laboratóriu, bench-top, pilotné a priemyselné spracovanie.

Hielscher Ultrazvukom vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory pre miešanie aplikácií, disperzie, emulgácie a extrakcie na laboratórne, pilotné a priemyselné meradle.


Vysoko výkonné ultrazvukom! Hielscherov sortiment pokrýva celé spektrum od kompaktného laboratórneho ultrasonicatora cez bench-top jednotky až po plne priemyselné ultrazvukové systémy.

Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizers z laboratórium na priemyselnej veľkosti.