Hielscher Ultrazvukové technológie

Ultrazvuková Príprava Posilnené gumy

  • Vystužené gumy vykazujú vyššiu pevnosť v ťahu, predlžovanie, odolnosť proti oteru a lepšiu stabilitu starnutia.
  • Plnidlá, ako je napríklad uhlíková čierna (napr. CNTs, MWNTs), Graphene alebo oxid kremičitý, musia byť v matrici homogénne rozptýlené, aby poskytovali požadované vlastnosti materiálu.
  • Power ultrazvukom poskytuje vynikajúcu distribúciu kvality monodispersed nanočastice s vysoko posilňujúci vlastnosti.

 

ultrazvukové Dispersion

Ultrazvukom je široko zamestnaný pre rozptyľuje nano materiálov, ako sú monodispersed nanočastice a nanotubes, pretože ultrazvukom zvyšuje separáciu a funkcionalizáciu častíc a rúrok veľmi.
Ultrazvukový rozptyľuje zariadenia vytvára kavitácia a vysoké šmykové sily narušiť, deaglomerovať, detangle a rozptýliť nano častice a nanotubes. Intenzita ultrazvukom môže byť presne upravená a kontrolovaná tak, aby ultrazvukové spracovanie parametre sú prispôsobené dokonale, pričom koncentrácia, aglomerácie, a zarovnanie/zapletenie nano materiálu do úvahy. Tým, nano materiály môžu byť optimálne spracované, pokiaľ ide o ich špecifický materiál požiadavky. Optimálne disperzné podmienky v dôsledku individuálne upravených parametrov ultrazvukového procesu vedú k vysokokvalitnej konečnej gumy nanozloženej s vynikajúcou výstužnou charakteristikou nano-prídavných látok a plniva.
Vzhľadom k vynikajúcej rozptyl kvality ultrazvukom a tým dosiahnuť jednotnej disperzie, veľmi nízke zaťaženie plniva je dostatočná na získanie vynikajúcich materiálových charakteristík.

Rozpúšťadle Carbon Black-vystužené gumy

Carbon Black je jedným z najdôležitejších výplň v gumy, najmä pre pneumatiky, aby gumové materiál oteru odolnosť a pevnosť v ťahu. Uhlíkové čierne častice sú silne náchylné k forme agregátov, ktoré je ťažké rozptýliť homogénne. Carbon Black sa bežne používa vo farbách, smaltuje, tlačiarenské farby, nylon a plastové farbivá, latex zmesi, vosk zmesí, fotoblaky, a ďalšie.
Ultrazvukový rozptyl umožňuje deaglomerovať a miešať jednotne s veľmi vysokým monodispersity častíc.
Kliknite tu sa dozviete viac o ultrazvukové disperzie pre vystužené kompozitov!

UIP16000-16kW priemyselný Ultrazvukový rozprašovačom (kliknite pre zväčšenie!)

Priemyselný Ultrazvukový systém

Žiadosť o informácie





Ultrasonically CNT-/MWCNT-vystužené gumy

Ultrazvukové homogenizers sú výkonné rozptyľuje systémy, ktoré môžu byť presne kontrolované a upravené na proces a materiálne požiadavky. Presná kontrola parametrov ultrazvukového procesu je obzvlášť dôležitá pre rozptyľuje nanotrubice, ako sú mwnts alebo SWNTs, pretože nanotrubice musí byť zadržaný do jednej rúrky bez poškodenia (napr. scission). Nepoškodené nanotrubice ponúkajú vysoký pomer strán (až 132000000:1) tak, aby poskytovali výnimočnú pevnosť a tuhosť pri formulovaní do kompozitného. Výkonný, presne upravený ultrazvukom prekonáva Van der Waals sily a rozptýli a kondicionér nanotrubice výsledkom vysoko výkonné gumové materiál s výnimočnou pevnosť v ťahu a elastické modulus.
Okrem toho Ultrazvuková funkcionalizácia sa používa na úpravu uhlíkových nanotrubice s cieľom dosiahnuť požadovaných vlastností, ktoré môžu byť použité v mnohoraké aplikácie.

Ultrasonically nano-kremičitý vystužené gumy

Rozpúšťadle rozptýlené nano-oxid kremičitý (kliknite pre zväčšenie!)Ultrazvukové Rozmetadlá dodať vysoko rovnomerné rozdelenie častíc oxidu kremičitého (SIO2) nano častice v roztoku gumy polyméru. Oxid kremičitý (SiO2) nano častice sa musia rovnomerne rozložiť ako mono-rozptýlené častice v polymerizovaných styrén-butadiénu a iných rubiči. Mono-rozptýlené nano-SiO2 pôsobí ako výstužné činidlá, ktoré zlepšujú húževnatosť, pevnosť, predlžovanie, ohýbanie a anti-aging výkon, výrazne. Pre nano častice platí: čím menšia je veľkosť častíc, tým väčšia je špecifická povrchová plocha častíc. S vyšším pomerom plochy/objemu (S/V) sa získajú lepšie štrukturálne a výstužné účinky, čo zvyšuje pevnosť v ťahu a tvrdosť gumových výrobkov.
Ultrazvukový rozptyl kremíka nano častíc umožňuje kontrolovať parametre procesu presne tak, aby sférická morfológia, presne upravená veľkosť častíc, a veľmi úzke rozloženie veľkosti je získaný.
Rozpúšťadle rozptýlené kremičitý výsledky v najvyššom materiále výkon tým vystužené gumy.
Kliknite tu sa dozviete viac o ultrazvukové rozptyľuje SiO2!

Rozpúšťadle disperzné výstužné prísady

UP200S ultrasonicator pre úpravu častíc a zmenšenie veľkosti (Kliknite pre zväčšenie!)Ultrazvukom bolo preukázané, že rozptýliť mnoho ďalších nanopartikulované materiály na zlepšenie modulus, pevnosť v ťahu, a únava vlastnosti gumy kompozitov. Vzhľadom k tomu, veľkosť častíc, tvar, povrchové plochy a povrchové aktivity plniva a výstužné prísady sú rozhodujúce pre ich výkon, výkonné a spoľahlivé ultrazvukové Rozmetadlá sú jedným z najčastejšie používaných metód formulovať mikro-a nano-veľkosti častíc do gumových výrobkov.
Typické prísady a plnivá, ktoré sú začlenené ultrazvukom ako rovnomerne rozložených alebo monodispergované častíc v gumové matrice, sú uhličitan vápenatý, kaolín Clay, fumed oxid kremičitý, vyzrážaný oxid kremičitý, grafit oxid, Graphene, sľudy, mastenec, Barit, wollastonit, vyzrážané silikáty, fumed oxid kremičitý a Diatomit.
Keď sa kyselina olejová-functionalized TiO2 nanočastice sú rozpúšťadle rozptýlené v styrén-butadiénu gumy, a to aj veľmi malé množstvo oleic-SiO2 výsledky v výrazne zlepšenej modulus, pevnosť v ťahu, a únava vlastnosti a funkcie ako ochranný prostriedok proti fotke a termodegradácii.

  • Trihydrát Alumina (Al2O3) sa pridáva ako retardant horenia, na zlepšenie tepelnej vodivosti a na sledovanie a odolnosť proti erózii.
  • Plnidlá oxidu zinočnatého (ZnO) zvyšujú relatívnu permittivitu, ako aj tepelnú vodivosť.
  • Oxid titaničitý (TiO2) zlepšuje tepelnú a elektrickú vodivosť.
  • Uhličitan vápenatý (CaCO3) sa používa ako prídavná látka vzhľadom na jeho mechanické, reologické a plameňové retardátory.
  • Titanát bárnatý (BaTiO3) zvyšuje tepelnú stabilitu.
  • grafén a oxid grafén (GO) Dajte vynikajúce mechanické, elektrické, tepelné a optické vlastnosti materiálu.
  • uhlíkových nanotrubičiek (CNTs) zlepšiť mechanické vlastnosti, ako je pevnosť v ťahu, elektrická a Tepelná vodivosť výrazne.
  • Multi-murované uhlíkové nanotrubice (mwnts) zlepšenie mladého modul a výnos silu. Napríklad, ako malý ako 1 WT.% mwnts do epoxidového výsledku v zvýšenej Young modul a výnos pevnosť respektíve, 100% a 200%, v porovnaní s čistou maticou.
  • Jednostenné uhlíkové nanotrubice (SWNTs) zlepšiť mechanické vlastnosti a tepelnú vodivosť.
  • Uhlíkové nanovlákna (CNF) pridávajú pevnosť, tepelnú odolnosť a trvanlivosť.
  • Kovové nanočastice, ako sú nikel, železo, meď, zinok, hliník a Striebro sa pridávajú k zlepšeniu elektrickej a tepelnej vodivosti.
  • Organické nanomateriály, ako sú montmorilonitu zlepšiť mechanické a spomaľovače horenia vlastnosti.

Ultrazvukové disperzné systémy

Hielscher Ultrasonics ponúka širokú škálu produktov Ultrazvukový zariadenia – z menších lavicových systémov na skúšku uskutočniteľnosti až po ťažké úžitkové priemyselné ultrasonicator jednotky s až 16kW na jednotku. Výkon, spoľahlivosť, presná ovládateľnosť, ako aj ich robustnosť robia Hielscher ultrazvukové disperzačné systémy “Práca kone” v výrobnej línii mikrónov a nanočastených zmesí. Naše ultrasonicators sú schopné spracovať vodné a rozpúšťadlo-založené disperzie až do vysoká viskozít (do 10, 000cP) Ľahko. Rôzne sonotród (ultrazvukové rohy), boostery (intenfier/zníženie), prietokové bunky geometrie a ďalšie príslušenstvo umožňujú optimálne prispôsobenie Ultrazvukový rozprašovačom na výrobku a jeho požiadavky na proces.
Hielscher Ultrazvuk’ Priemyselné ultrazvukové procesory môžu dodať veľmi vysoké amplitúdy. Amplitúdy až do 200 μm sa môžu nepretržite spúšťať v 24/7 prevádzke okamžite. Pre ešte vyššie amplitúdy, prispôsobené ultrazvukové sonotród sú k dispozícii. Robustnosť ultrazvukové zariadenia Hielscher umožňuje 24/7 prevádzku na Ťažká a v náročných prostrediach. Hielscher je Ultrazvukový Rozmetadlá sú inštalované po celom svete pre veľké-meradle komerčné produkcie.
Nasledujúca tabuľka vám uvádza približnú spracovateľskú kapacitu našich ultrazvukov:

Objem šarže prietok Odporúčané Devices
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 UIP4000
neuv 10 až 100 l / min UIP16000
neuv väčšia strapec UIP16000
Vyvíjame prispôsobené riešenia pre optimálny Ultrazvukový proces!

Prispôsobené ultrazvukové nastavenie pre Nano-disperzie

Kontaktuj nás! / Opýtajte sa nás!

Ak chcete požiadať o dodatočné informácie o homogenizácii ultrazvukom, použite nižšie uvedený formulár. Radi Vám ponúkame ultrazvukový systém spĺňajúci Vaše požiadavky.









Vezmite prosím na vedomie naše Zásady ochrany osobných údajov,


Literatúra / Referencie

  • Bitenieks, Juris; Meria, Remo Merijs; Zicans, Janis; Maksimovs, Roberts; Vasilec, Cornelia; Musteata, Valentina Elena (2012): styrén – akrylátu/uhlíkové nanotube nanocomposites: mechanické, tepelné a elektrické vlastnosti. Konanie Estónskej akadémie vied, 2012, 61, 3, 172 – 177.
  • Kaboorani, Alireza; Riedl, Bernard; Blanchet, Pierre (2013): ultrazvukom technika: metóda pre rozptyľuje Nanoclay v drevených lepidiel. Vestníku nanomateriálov 2013.
  • Momen, G.; Farzaneh, M. (2011): prieskum Micro/nano výplň použitie na zlepšenie silikónové gumy pre vonkajšie izolátory. Preskúmanie pokročilé materiály veda 27, 2011. 1-3.
  • Sharma, SD; Singh, S. (2013): syntéza a charakterizácia vysoko účinných nano Sulfated zirkónia nad kremičitý: Core-shell katalyzátor Ultrazvukový ožarovanie. Americký vestník chémie 2013, 3 (4): 96-104.


Fakty stojí za to vedieť

Syntetická guma

Syntetická guma je akýkoľvek umelý elastomér. Syntetické gumy sú prevažne polyméry syntetizované z ropných vedľajších produktov a sú vyrobené, rovnako ako iné polyméry, z rôznych ropných-založené monoméry. Najrozšírenejším syntetickým kaučukom je styrén-butadién kaučuk (SBR) odvodený z kopolymerizácie styrénu a 1,2-butadiénu. Ostatné syntetické gumy sa pripravujú z izoprene (2-metyl-1, 3-butadiénu), Chloropren (2-chloro-1, 3-butadién) a Izobutylén (metylpropén) s malým percentom izoprene pre krížové prepojenie. Tieto a ďalšie monoméry môžu byť zmiešané v rôznych pomeroch, ktoré majú byť kopolymerizované vyrábať výrobky s radom fyzikálnych, mechanických a chemických vlastností. Monoméry môžu byť vyrábané čisté a pridávanie nečistôt alebo prísad môže byť riadené dizajnom, aby optimálne vlastnosti. Polymerizácia čistých monomérov môže byť lepšie kontrolovaná, aby požadovaný podiel CIS a trans dvojité dlhopisy.
Syntetický kaučuk, ako je prírodný kaučuk, je široko používaný v automobilovom priemysle pre pneumatiky, dverové a okenné profily, hadice, pásy, matting a podlahy.

Prírodný kaučuk

Prírodný kaučuk je tiež známy ako India gumy alebo Caoutchouc. Prírodný kaučuk je klasifikovaný ako elastomér a pozostáva prevažne z polymérov organických zlúčenín Poly-CIS-izoprene a vody. Obsahuje stopy nečistôt, ako je proteín, špina atď. Prírodný kaučuk, ktorý je odvodený ako latex z gumového stromu Hevea brasiliensis, ukazuje vynikajúce mechanické vlastnosti. Avšak v porovnaní so syntetickými kaučukami má prírodný kaučuk nižší materiálny výkon, najmä pokiaľ ide o jeho tepelnú stabilitu a kompatibilitu s ropnými výrobkami. Prírodný kaučuk má širokú škálu aplikácií, buď samostatne, alebo v kombinácii s inými materiálmi. Väčšinou sa používa vzhľadom na jeho veľký úsek pomer, vysoká odolnosť, a jeho extrémne vysoká vodotesnosť. Bod topenia gumy je približne 180 ° c (356 ° F).

Nižšie uvedená tabuľka poskytuje prehľad o rôznych typoch gumy:

Iso Technický názov Bežný názov
Acm Polyakrylátová guma
Aem Etylén-akrylátová guma
Au Polyesterová uretán
BIIR Bromo Izobutylén Izoprene Brómbutylovou
Br Polybutadiénu Buna CB
V meste CIIR Chloro Izobutylén Izoprene Chlórbutyl, butyl
Cr Polychloroprénové Chloroprene, Neoprénie
Csm Chlórosulfonovaný polyetylén Hypalon
Eco Epichlórhydrínom ECO, Epichlorhydrín, Epichlore, Epichlóridrín, Herclor, Hydrin
Ep Etylén propylén
Epdm Etylén Propyléndién monomer EPDM, NORDEL
Polyetyléter uretán
V meste FFKM Perfluorocarbon guma Kalrez, Chemraz
FKM Fluoronované uhľovodíkové Viton, Fluorel
Funkcia FMQ Fluoro silikónové FMQ, silikónová guma
Fpm Fluorkarbónové gumy
HNBR Hydrogenovaný nitrilový butadién HNBR
Ir Polyizoprénu Syntetické Prírodný kaučuk
IIR Izobutylén Izoprene butyl Butyl
Nbr Akrylonitril butadién NBR, Nitril, Perbunan, Buna-N
Pu Polyuretánové PU, polyuretánové
Sbr Styrén butadién SBR, Buna-S, GRS, Buna VSL, Buna SE
Kožnej sady Styrén etylén butylén styrén kopolymér SEBS guma
SI Polysiloxánu Silikónová guma
VMQ Vinylmetyl silikónové Silikónová guma
XNBR Akrylonitril butadién karboxy monomer XNBR, karboxylovaný Nitril
XSBR Styrén butadién karboxy monomer
V meste YBPO Termoplastický Polyetyléter-ester
V meste YSBR Styrén butadién blok kopolymér
V meste YXSBR Styrén butadién karboxy blok kopolymér

Sbr

Styrén-butadién alebo styrén-butadién guma (SBR) opisuje syntetické gumy, ktoré sú odvodené od styrénu a butadiénu. Zosilnený styrén-butadién vyznačuje vysokou odolnosťou proti oteru a dobrým Anti-Aging vlastnosťami. Pomer medzi styrénu a butadiénu určuje vlastnosti polyméru: vysokým obsahom styrénu, gumy sa stáva tvrdšie a menej rubbery.
Obmedzenia nezosilneného SBR sú spôsobené jeho nízkou silou bez výstuže, nízkou odolnosťou, nízkou silou roztrhnutia (najmä pri vysokých teplotách) a zlým pripináčikom. Preto sú výstužné činidlá a plnivá potrebné na zlepšenie vlastností SBR. Napríklad, uhlíkové čierne plnivá sa používajú na pevnosť a oteru-odpor silne.

Styrén

Styrén (C8H8) je známy za rôznych podmienok, ako je etenylbenzén, vinylbenzén, fenyletén, fenyleetylén, cinnamén, styrol, diarex HF 77, styrolene, a styropol. Je to organická zlúčenina s chemickým vzorcom C6H5CH = CH2. Styrén je predzvesť polystyrénu a niekoľko kopolymérov.
Jedná sa o benzén derivát a javí ako bezfarebný mastnú kvapalinu, ktorá sa ľahko odparuje. Styrén má sladkú vôňu, ktorá sa obracia na vysoké koncentrácie v menej príjemný zápach.
V prítomnosti vinylovej skupiny, styrén tvorí polymér. Polyméry na báze styrénu sú komerčne vyrábané na získanie produktov, ako je polystyrén, ABS, styrén-butadién (SBR) guma, styrén-butadién latex, SIS (styrén-izoprene-styrén), S-EB-S (styrén-etylén/butén-styrén), styrén-divinylbenzén (S-DVB), styrén-akrylonitrilové živice (SAN), a nenasýtené polyestery, ktoré sa používajú v živice a termonastavenie zlúčeniny. Tieto materiály sú dôležité komponenty pre výrobu gumy, plastu, izolácie, sklolaminátu, potrubia, automobilové a lodné diely, potravinové kontajnery, a koberec podklad.

Gumené aplikácie

Guma má mnoho materiálnych charakteristík, ako je pevnosť, dlhotrvajúci, odolnosť proti vode a tepelná odolnosť. Tieto vlastnosti, aby guma veľmi univerzálny, takže sa používa v mnohých priemyselných odvetviach. Hlavné použitie gumy je v automobilovom priemysle, najmä pre výrobu pneumatík. Ďalšie vlastnosti, ako jeho non-klzké, mäkkosť, trvanlivosť a odolnosť, aby guma vysoko frekventované kompozitné používané na výrobu obuvi, podlahových krytov, lekárskych a zdravotníckych potrieb, výrobky pre domácnosť, hračky, športové predmety a mnoho iné Gumené výrobky.

Nano-prísady a plnivá

Nano-veľké plnivá a prísady v gumy pôsobia ako výstužné a ochranné činidlá na zlepšenie pevnosti v ťahu, odolnosť proti oteru, odolnosť proti roztrhnutiu, hysterézu a zachovanie proti fotomonarodeniu a tepelnej degradácii gumy.

kremeň

Oxid kremičitý (SiO2, oxid kremičitý) sa používa v mnohých formách, ako je amorfný oxid kremičitý, napr fumed kremičitý, oxid kremičitý dym, vyzrážaný oxid kremičitý na zlepšenie materiálové vlastnosti týkajúce sa dynamických mechanických vlastností, tepelná odolnosť proti starnutiu a morfológia Zlúčeniny s obsahom oxidu kremičitého vykazujú narastajúcu viskozitu a prierezovú hustotu, respektíve na rastúci obsah plniva. Tvrdosť, modulus, pevnosť v ťahu, a vlastnosti opotrebenia boli postupne zlepšené zvýšením kremeňa-plniaceho množstva.

Uhlíková čierna

Uhlíková čierna je forma parakrystického uhlíka s chemizorlôžkovými komplexmi kyslíka (ako sú karboxylické, chinónové, laktonické, fenolové skupiny a iné) pripojené k jeho povrchu. Tieto povrchové skupiny kyslíka sú zvyčajne zoskupené pod pojmom “prchavé komplexy”. Vzhľadom k tejto prchavé obsah, uhlík čierna je non-vodivý materiál. S uhlíkové-kyslíkové komplexy Funkcionalizované uhlíkové čierne častice sú ľahšie rozptýliť.
Vysoká plocha-oblasť-k-objem pomer uhlíkovej čiernej robí to spoločné výstužné výplň. Takmer všetky Gumené výrobky, pre ktoré je nevyhnutná pevnosť v ťahu a odolnosť proti oteru, používajú uhlíkovú čiernu. Vyzrážaný alebo fumed kremíka sa používa ako náhrada za uhlíkovú čiernu, keď je potrebné zosilnenie gumy, ale čierna farba je potrebné sa vyhnúť. Avšak, oxid kremičitý-založené plnivá získavajú podiel na trhu v automobilových pneumatikách, príliš, pretože použitie kremeňa plniva výsledky v nižšej valcovanie straty v porovnaní s uhlíkom Black-plnené pneumatiky.
Nižšie uvedená tabuľka poskytuje prehľad o typoch Sadza používaných v pneumatikách

názov Skrátené. Astm Veľkosť častíc nm Pevnosť v ťahu MPa Relatívna laboratórna odieranie Relatívna kontrola opotrebenia
Super oderu pec Saf N110 20 – 25 25,2 1,35 1,25
Stredne pokročilí SAF Isaf N220 24 – 33 23,1 1,25 1,15
Vysoká oteru pece Haf N330 28 – 36 22,4 1,00 1,00
Jednoduché spracovanie kanála Epc N300 30 – 35 21,7 0.80 0.90
Rýchlo Extruding pec TAGY N550 39 – 55 18,2 0.64 0.72
Vysoká modulus pec Hmf N660 49 – 73 16,1 0.56 0.66
Semi-výstužné pece Srr N770 70 – 96 14,7 0.48 0.60
Jemné tepelné Ft N880 180 – 200 12,6 0.22
Stredná tepelná Mt N990 250 – 350 9,8 0.18

Grafénový oxid

Graphene oxid rozptýlené v SBR vedie k vysokej pevnosti v ťahu a roztrhnutiu silu rovnako v vynikajúcu odolnosť proti opotrebeniu a Low-valcovanie odpor, ktoré sú dôležité materiálne vlastnosti pre výrobu pneumatík. Graphene oxid kremičitý vystužený SBR ponúka konkurenčnú alternatívu pre ekologickú výrobu pneumatík, ako aj pre výrobu vysoko výkonných gumovými kompozitov. Graphene a oxid grafén môže byť úspešne, spoľahlivo a ľahko expandovaný pod ultrazvukom. Kliknite tu sa dozviete viac o ultrazvukové zhotovenie Graphene!