Ултразвучна припрема ојачане гуме

• Ојачане гуме показују већу затезну чврстоћу, истезање, отпорност на хабање и бољу стабилност старења.
• Пунила као што су чађа (нпр. ЦНТ, МВНТ), графен или силицијум морају бити хомогено дисперговани у матрици да би се обезбедила жељена својства материјала.
• Снажни ултразвук даје врхунски квалитет дистрибуције монодисперзних наночестица са високим својствима ојачања.

Ултразвучна дисперзија

Ултразвук се широко користи за дисперговање нано материјала као што су монодисперзне наночестице и наноцеви, пошто ултразвук у великој мери побољшава одвајање и функционализацију честица и цеви.
Ултразвучна опрема за распршивање ствара кавитација и велике силе смицања за ометање, деагломерацију, распетљавање и дисперговање наночестица и наноцеви. Интензитет ултразвучне обраде може се прецизно подесити и контролисати тако да се параметри ултразвучне обраде савршено прилагођавају, узимајући у обзир концентрацију, агломерацију и поравнање/преплитање нано материјала. Тиме се нано материјали могу оптимално обрађивати у складу са специфичним захтевима материјала. Оптимални услови дисперзије због индивидуално прилагођених параметара ултразвучног процеса резултирају висококвалитетним коначним гуменим нанокомпозитом са супериорним ојачавајућим карактеристикама нано-адитива и пунила.
Због врхунског квалитета дисперзије ултразвука и на тај начин постигнуте уједначене дисперзије, веома ниско пуњење пунила је довољно за добијање одличних карактеристика материјала.

Ултразвучна гума ојачана чађом

Чађа је једно од најважнијих пунила у гумама, посебно за гуме, да би гуменом материјалу дала отпорност на абразију и затезну чврстоћу. Честице чађе су веома склоне формирању агрегата које је тешко хомогено дисперговати. Чађа се обично користи у бојама, емајлима, штампарским бојама, бојама од најлона и пластике, мешавинама латекса, мешавинама воска, премазима за фотографије и још много тога.
Ултразвучна дисперзија омогућава деагломерацију и равномерно мешање са веома високом монодисперзношћу честица.
Кликните овде да сазнате више о ултразвучној дисперзији за ојачане композите!

Ултразвучно ЦНТ- / МВЦНТ-ојачана гума

Ултразвучни хомогенизатори су моћни системи за дисперговање који се могу прецизно контролисати и прилагодити захтевима процеса и материјала. Прецизна контрола параметара ултразвучног процеса је посебно важна за дисперговање наноцеви као што су МВНТ или СВНТ, пошто се наноцеви морају расплести у појединачне цеви без оштећења (нпр. сечење). Неоштећене наноцеви нуде висок однос страница (до 132.000.000:1) тако да дају изузетну снагу и крутост када се формулишу у композит. Снажна, прецизно подешена соникација превазилази Ван дер Валсове силе и распршује и распетљава наноцеви што резултира гуменим материјалом високих перформанси са изузетном затезном чврстоћом и модулом еластичности.
У наставку, ултразвучна функционализација се користи за модификовање угљеничних наноцеви како би се постигла жељена својства која се могу користити у вишеструким апликацијама.

Ултразвучно нано-силицијум ојачана гума

Ултразвучни дисперзатори испоручују веома уједначену расподелу честица силицијум диоксида (СиО₂) наночестице у растворима гумених полимера. Силицијум диоксид (СиО₂) нано честице морају бити хомогено распоређене као моно-дисперзне честице у полимеризованом стирен-бутадиену и другим каучуцима. Моно-дисперговани нано-СиО₂ делује као ојачавајућа средства, што значајно побољшава жилавост, снагу, издуживање, савијање и перформансе против старења. За нано честице важи: Што је мања величина честица, већа је специфична површина честица. Са већим односом површина/запремина (С/В) добијају се бољи структурални и ојачавајући ефекти, чиме се повећава затезна чврстоћа и тврдоћа гумених производа.
Ултразвучна дисперзија нано честица силицијум диоксида омогућава да се тачно контролишу параметри процеса тако да се добије сферна морфологија, прецизно подешена величина честица и веома уска дистрибуција величине.
Ултразвучно дисперговани силицијум диоксид даје највише перформансе материјала тиме ојачане гуме.
Кликните овде да бисте сазнали више о ултразвучном дисперговању СиО₂!

Ултразвучна дисперзија ојачавајућих адитива

Доказано је да ултразвук распршује многе друге материјале са наночестицама како би побољшао модул, затезну чврстоћу и својства замора гумених композита. Будући да су величина честица, облик, површина и површинска активност пунила и адитива за ојачавање кључни за њихов учинак, моћни и поуздани ултразвучни дисперзатори су једна од најчешће коришћених метода за формулисање честица микро и нано величине у гумене производе.
Типични адитиви и пуниоци, који су уграђени соникацијом као равномерно распоређене или монодисперзне честице у гуменим матрицама, су калцијум карбонат, каолинска глина, испарени силицијум диоксид, таложени силицијум диоксид, графитни оксид, графен, лискун, талк, барит, воластонит, преципитирани силикати силицијум и дијатомит.
Када је ТиО функционализован олеинском киселином₂ наночестице су ултразвучно дисперговане у стирен-бутадиен каучуку, чак и врло мала количина олеинског-СиО₂ резултира значајно побољшаним модулом, затезном чврстоћом и својствима замора и функционише као заштитно средство против фото и термо деградације.

• Алуминијум трихидрат (Ал₂О₃) се додаје као успоривач пламена, ради побољшања топлотне проводљивости и отпорности на праћење и ерозију.
• Пунила цинк оксида (ЗнО) повећавају релативну пермитивност као и топлотну проводљивост.
• Титанијум диоксид (ТиО₂) побољшава топлотну и електричну проводљивост.
• Калцијум карбонат (ЦаЦО₃) се користи као адитив због својих механичких, реолошких и својстава успоравања пламена.
• Баријум титанат (БаТиО₃) повећава термичку стабилност.
• графен и графен оксид (ГО) дају супериорне механичке, електричне, термичке и оптичке карактеристике материјала.
• Царбон Нанотубес (ЦНТ) значајно побољшавају механичка својства као што су затезна чврстоћа, електрична и топлотна проводљивост.
• Вишеслојне угљеничне наноцеви (МВНТ) побољшавају Јангов модул и границу течења. На пример, само 1 теж.% МВНТ-а у епоксиду резултира повећањем Јанговог модула и јачине течења, респективно, 100% и 200%, у поређењу са чистом матрицом.
• Једнозидне угљеничне наноцеви (СВНТ) побољшавају механичка својства и топлотну проводљивост.
• Угљена нановлакна (ЦНФ) додају снагу, отпорност на топлоту и издржљивост.
• Металне наночестице као што су никл, гвожђе, бакар, цинк, алуминијум и Сребро додају се ради побољшања електричне и топлотне проводљивости.
• Органски наноматеријали као нпр монтморилонит побољшати механичка својства и својства успорења пламена.

Ултразвучни дисперзиони системи

Хиелсцхер Ултрасоницс нуди широк асортиман ултразвучне опреме – од мањих стоних система за тестирање изводљивости до тешких индустријске ултразвучне јединице са до 16кВ по јединици. Снага, поузданост, прецизна контрола као и њихова робустност чине Хиелсцхерове ултразвучне системе за распршивање “радни коњ” у производној линији микронских и нано-честица формулација. Наши ултрасоникатори су способни да обрађују водене дисперзије и дисперзије на бази растварача до високи вискозности (до 10.000 цп) лако. Различите сонотроде (ултразвучне сирене), појачивачи (појачавач/смањивач), геометрије проточних ћелија и други додаци омогућавају оптимално прилагођавање ултразвучног дисперзера производу и његовим захтевима процеса.
Hielscher Ultrasonics’ индустријски ултразвучни процесори могу да испоруче веома високе амплитуде. Амплитуде до 200 µм могу се континуирано покретати у 24/7 операцији и брзо. За још веће амплитуде, доступне су прилагођене ултразвучне сонотроде. Робусност Хиелсцхерове ултразвучне опреме омогућава 24/7 операција на тешке обавезе и у захтевним срединама. Хиелсцхер-ови ултразвучни дисперзатори су инсталирани широм света за комерцијалну производњу великих размера.

Табела у наставку даје вам индикацију приближних капацитета обраде наших ултразвучних апарата: