Hielscher Ultrazvočna tehnologija

Ultrazvok v formulaciji prevleke

Različne komponente, kot so pigmenti, polnila, kemičnih aditivov, zamreževalci in reologije modifikatorji gredo v premaznih in barve formulacij. Ultrazvok je učinkovito sredstvo za disperzijo in emulgiranje, deaglomeracijo in mletjem takšnih komponent v premazih.

Ultrazvok se uporablja pri oblikovanju premazi za:

Prevleke so razvrščeni v dve splošni kategoriji: vodni in topilo smol in premazov na osnovi. Vsaka vrsta ima svoje izzive. Navodila pozivajo zmanjšanje VOC in visoke cene topil stimulirajo rast tehnologijah smol na vodni. Uporaba ultrazvoka lahko izboljša delovanje kot Okolju prijazne sisteme.

Izboljšana formulacija premaz

Ultrazvok lahko pomaga oblikovalcev arhitekturne, industrijske, avtomobilske in lesni premazi za izboljšanje lastnosti prevleke, kot so barvni trdnost, praske, razpoke in UV odpornost ali električno prevodnost. Nekatere od teh lastnosti premaza se doseže z Vključitev nano-velikosti materialov, Npr kovinski oksidi (TiO2, Silicijev Ceria, ZnO, …).

Ultrazvok pa dodatno pomoč pri protipenilno (Omrežen mehurčki) in odplinjevanje (Raztopljenim plinom) visoko viskoznih proizvodov.

Kot je ultrazvočni dispergirno tehnologija lahko uporablja laboratorij, namizni in raven proizvodnje, Ki omogoča pretok skozi več kot 10 ton / uro, da se uporablja v R&D oder in v komercialno proizvodnjo. Rezultati postopek lahko povečajo enostavno (linearno).

Skupna energetska učinkovitost je pomembna za ultrasonication tekočinHielscher ultrazvočne naprave so zelo energijsko učinkovit. Naprave pretvorbo pribl. 80 do 90% električne vhodna moč mehansko aktivnost v tekočini. To vodi do bistveno nižje stroške predelave.

Spodaj si lahko preberete več o uporabi ultrazvoka v emulzifikacija polimerov v vodnih sistemihje dispergirno in fino mletje pigmentov, in Zmanjšanje velikosti nanomaterialov.

emulzija polimerizacije

Tradicionalni premaz formulacije uporabljajo osnovno polimerno kemijo. spremeni v tehnologiji prevleke na osnovi vode vpliva na surovinskih izbor, lastnosti in metodologije formulacije.

V konvencionalnih emulzijsko polimerizacijo, npr za vodni premazi, so delci zgrajena iz centra za njihovo površino. Kinetic dejavniki vplivajo homogenost delcev in morfologijo.

Ultrazvočna obdelava lahko uporablja na dva načina ustvarjajo polimerne emulzije.

  • Top-dol: emulgiranje/razprševanje večjih polimerni delci za izdelavo manjših delcev po zmanjševanju velikosti
  • Od spodaj navzgor: Uporaba ultrazvoka pred ali med polimerizacija delcev

Nanodelcev Polimeri v Miniemulsions

Delci, pridobljeni s polidodatkom v miniemulzijah

Polimerizacijo delcev v miniemulsions omogoča proizvodnjo razpršenih polimernih delcev z dober nadzor nad velikostjo delcev. Sinteza nanodelcev polimernih delcev v miniemulsions (“nanoreactors”), kot je predstavljeno v K. Landfester je metoda za tvorbo polimernih nanodelcev. Ta pristop uporablja veliko število majhnih nanocompartments (razpršijo faza) v emulzijo kot nanoreactors. Pri takem so delci sintetiziramo v visoko vzporedno in v posamezni, omejeni kapljice. V svojem prispevku (Generation o Nanodelci v Miniemulsions) Landfester predstavlja polimerizacijo v nanoreactors v visoko popolnosti za generacijo visoko enakih delcev skoraj enotne velikosti. Zgornja slika kaže delcev, dobljenih z poliadicijo v miniemulsions.

Majhne kapljice, ustvarjene z uporabo visoke strižne (Ultrazvokom) in stabiliziran s stabilizatorji (emulgatorji), lahko utrjene s kasnejšo polimerizacijo ali zmanjšanje temperature v primeru nizko temperaturo tališča materiala. Kot ultrasonication lahko povzroči zelo majhne kapljice skoraj enotna velikost v šaržnih in proizvodnega procesa, saj omogoča dober nadzor nad končno velikost delcev. Za polimerizacije nanodelcev, lahko hidrofilna monomerov se emulgira v organski fazi, in hidrofobnih monomeri v vodi.

Vpliv velikosti delcev na površiniPri zmanjšanju velikosti delcev, skupna površina delcev površina poveča hkrati. Slika na levi prikazuje korelacijo med velikostjo delcev in površine v primeru sferičnih delcev (Kliknite za večji prikaz!). Zato se količina površinsko aktivne snovi, potrebna za stabilizacijo emulzije, poveča skoraj linearno s skupno površino delcev. Vrsta in količina površinsko aktivne snovi vplivata na velikost kapljic. Kapljice od 30 do 200nm se lahko pridobijo z anionskimi ali kationskimi površinsko aktivnimi snovmi.

Pigmenti v Coatings

Organski in anorganski pigmenti so pomemben sestavni del premaznih formulacij. Da bi se čim bolj poveča zmogljivost pigment Potrebna je dober nadzor nad velikostjo delcev. Pri dodajanju pigment v prahu vodnega, topil ali epoksi sistemi, posamezni pigmentni delci težijo, da se tvori velike aglomerate. Visoko-strižno mehanizme, kot rotor-stator, mešalnikov ali mešalo noge mlinov se običajno uporabljajo za prekinitev takih aglomeratov in zmeljemo navzdol posameznih pigmentnih delcev. Ultrasonication v izjemno učinkovit alternativa za ta korak v proizvodnji premazov.

Slika na desni (Kliknite za večji prikaz!) Kažejo vpliv ultrazvoka na velikosti biser luster pigment. Ultrazvok zmelje posamezne pigmentnih delcev z visoko hitrostjo trka med delci. Vidno prednost

Ultrazvočni predelavo preko visoke hitrosti mešalniki, mediji mlini je bolj dosledno obdelavo vseh delcev. To zmanjšuje problem “sledi”. Kot je mogoče videti na sliki, porazdelitev krivulje so skoraj premaknilo na levo. Na splošno, ultrasonication ne proizvajajo zelo porazdelitev velikosti delcev ozka (pigment rezkanje krivulje). To izboljšuje splošno kakovost pigmenta disperzije, kot večji delci ponavadi moti z zmogljivostjo predelave, sijaj, odpornost in optični videz.

Ker delca rezkanje in brušenje temelji na kolizije med delcev kot rezultat Ultrasonic kavitacijaLahko ultrazvočni reaktorji ravnati pošteno high solid koncentracije (npr master batch) in še vedno daje dobre učinke za zmanjšanje velikosti. Spodnja tabela prikazuje slike mokro mletje TiO2 (Kliknite na slike za večji prikaz!).

pred
ultrazvočno razbijanje
po
ultrazvočno razbijanje
TiO2 iz krogličnih mlinom pred ultrazvočno razbijanje TiO2 od krogelni mlin spray posušene TiO2 po ultrazvočno razbijanje
TiO2 iz krogličnih mlinom pred ultrazvočno razbijanje spray posušeno TiO2 spray posušene TiO2 po ultrazvočno razbijanje

porazdelitev velikosti delcev za deaglomeracijo Degussa anataza titanovega dioksida s ultrasonicationSlika na desni (klikni za večji pogled!) prikazuje krivulje porazdelitve velikosti delcev za deaglomeracijo z ultrazvokom Degussa anataza titanovega dioksida. Ozka oblika krivulje po ultrazvočno razbijanje je tipična značilnost ultrazvočne obdelave.

Nanosize materiali v prevlekah z visoko kakovostjo

Nanotehnologija je nastajajoča tehnologija, ki svojo pot v številne panoge. Nanomateriali in nanokompoziti se uporabljajo v premaznih formulacijah, na primer za izboljšanje odrgnin in odpornosti proti praskam ali UV-stabilnosti. Največji izziv za uporabo v premazih je ohranjanje preglednosti, jasnosti in sijaja. Zato so nanodelci zelo majhni, da ne bi posegali v vidni spekter svetlobe. Za mnoge aplikacije, to je bistveno nižja od 100nm.

Mokro brušenje visoko zmogljivih komponent za nanometrski razpon postane ključni korak pri oblikovanju nanoinženirstva premazov. Vsi delci, ki motijo vidno svetlobo, povzročajo meglico in izgubo transparentnosti. Zato so potrebne zelo ozke porazdelitve velikosti. Ultrasonication je zelo učinkovit način za fino rezkanje trdnih delcev. Ultrasonic kavitacija v tekočinah povzroča visoke hitrosti trčenja med delcev. Za razliko od običajnih mlini noge in prodnate mlini, delci sami drobljenje seboj, zaradi česar rezkanje mediji nepotrebno.

Podjetja, kot so Panadur (Nemčija) uporabo Hielscher ultrazvočne naprave za razprševanje in deaglomeriranja nanomaterialov v premazih v kalupu. Kliknite tukaj in preberite več o tem.

Za ultrazvočno razbijanje vnetljivih tekočin ali topil v nevarnih okoljih FM in ATEX certificirani deivces, kot so na primer UIP1000-exd so na voljo.

Zahtevajte več informacij o tej prošnji!

Prosimo, uporabite spodnji obrazec, če želite, da zahteva dodatne informacije v zvezi s to vlogo. Veseli bomo, da vam ponudimo ultrazvočni sistem za srečanja vašim zahtevam.









Prosimo, upoštevajte naše Politika zasebnosti.


literatura

Behrend, O., Schubert, H. (2000): Vpliv kontinuiranega faze viskoznosti na emulzij z ultrazvokom, v: Ultrasonic sonokemija 7 (2000) 77-85.

Behrend, O., Schubert, H. (2001): Vpliv hidrostatičnega tlaka in vsebine plina na kontinuirano ultrazvoka emulzij, v: Ultrasonic sonokemija 8 (2001) 271-276.

Landfester, K. (2001): Proizvajanje nanodelcev v Miniemulsions; v: Advanced Materials 2001, 13, št 10, May17th. Wiley-VCH.

Hielscher, T. (2005): Ultrasonic Proizvodnja Nano-Size disperzije in EmulzijeV: Zbornik evropskih Nanosystems konferenca VSD’05.