Högfyllda hartser framställda med högeffektsultraljud
Ultraljudsdispergering möjliggör effektiv och homogen inblandning av nanofyllmedel i hartser. Ultraljudsdispergerare kan enkelt hantera höga halter av fasta ämnen för att framställa högfyllda hartser med en jämn partikelfördelning. Ultraljudsbehandling är kompatibel med alla typer av konventionella hartser, polymerer och fyllmedel.
Fyllda hartser och polymerer
Fyllda hartser och polymerer används i stor utsträckning vid industriell tillverkning av högpresterande beläggningar, färger och plastmaterial samt inom materialvetenskap. Dessa blandningar, som kallas kompound, består av hartser eller polymerer, tillsatser och fyllmedel. Tillsatser är komponenter såsom stabilisatorer och fyllmedel som ger kompositen särskilda egenskaper. Exempelvis kan fyllmedel av nanopartiklar förstärka en komposit genom att ge ett harts draghållfasthet, reptålighet, UV-beständighet, värmebeständighet eller duktilitet. Stabilisatorer används för att bibehålla en hartsformulerings sammansättning över tid och under olika förhållanden. Ett högfyllt harts får sina särskilda materialegenskaper från de specifika typer av fyllmedel och tillsatser som används. Särskilt partiklar i nanostorlek är välkända för sina unika egenskaper och sin utmärkta förstärkningsförmåga. Funktionella fyllmedel är en avgörande beståndsdel i högpresterande material. För att införliva sådana fyllmedel som högfunktionella partiklar i hartser och polymerkompositer är det viktigt att blanda in dem som individuellt dispergerade partiklar i kompositen. Ultraljudsdispergering utnyttjar starka skjuvkrafter från kavitation som deagglomererar och mal partiklar till nanoskala i hartser och polymerer. Ultraljudsdispergerare hanterar enkelt högviskösa material och höga halter av fasta ämnen. Därmed framställer ultraljudsdispergerare högfyllda hartser av överlägsen kvalitet.
Ultraljudsdispergerare kan enkelt hantera höga halter av fasta ämnen och höga viskositeter och är därför idealiska för framställning av högfyllda hartser och kompositer. Bilden visar ultraljudsdispergeraren för inlinebehandling UIP16000hdT.
- Effektiv dispergering
- Storleksreduktion till nanostorlek
- Snabb behandling
- Satsvis drift eller genomflödesdrift
- Linjärt skalbar
- Mycket reproducerbara resultat
- Enkel och säker att använda
- Drift 24/7/365
Fyllda hartser och kompositer som framställs med ultraljud erbjuder överlägsna materialegenskaper tack vare jämnt nanodispergerade fyllmedel. Genom att kombinera hartset med funktionella fyllmedel under högpresterande ultraljudsdispergering får den resulterande kompositen utmärkt materialhållfasthet och prestanda såsom fiberförstärkning, elektrisk och termisk ledningsförmåga, optiska egenskaper och duktilitet.
Ultraljudsdispergerare kan användas för att framställa masterbatcher av högfyllda hartser, polymerer och andra kompositer som utmärker sig genom hög prestanda.
Framställning av högfyllda hartser med ultraljud
Ultraljudsdispergerare är välkända för sin enastående förmåga att bearbeta högfunktionella nanopartiklar. Högpresterande ultraljudsapparater från Hielscher Ultrasonics levererar tillförlitligt höga amplituder, vilket krävs för att dispergera och deagglomerera nanomaterial jämnt i en suspension. Hög abrasivitet och höga halter av fasta ämnen är inga problem. Med våra ultraljudsreaktorer för genomflöde bearbetas även högviskösa, pastaliknande material med högsta effektivitet och tillförlitlighet. Därför är ultraljudsdispergerare idealiska för framställning av högfyllda hartser och kompositer.
Ultraljudsdispergerare kan hantera alla typer av hartser och polymerer, såsom epoxihartser, polyesterhartser, vinylestrar, polymerer och biopolymerer, färger och beläggningar.
Alla typer av tillsatser och funktionella fyllmedel kan tillsättas för att framställa kompositen enligt ert formuleringsrecept. Vanligt förekommande fyllmedel och tillsatser för fyllda hartser omfattar högpresterande nanopartiklar såsom CNT:er, TiO2, SiO2, BaSO4, grafen, grafenoxid, nanoplättar av Al2O3 (korund), färgpigment etc.
Dessa fyllmedel och tillsatser blandas in i hartser för att ge dem överlägsna materialegenskaper såsom reptålighet, draghållfasthet, UV-beständighet, glans, duktilitet, optiska egenskaper etc. Med ultraljudsdispergering uppnås exceptionell kompositprestanda på ett tillförlitligt och reproducerbart sätt.
Teknisk ritning av UIP4000hdt, en kraftfull industriell högskjuvningsblandare på 4000 watt för inlineframställning av högfyllda hartser och nanokompositer.
Legotillverkning av högfyllda hartser med ultraljud
Hielscher Ultrasonics erbjuder legotillverkning eller kontraktstillverkning av högfyllda hartser. Vi använder våra industriella ultraljudsdispergerare med hög effekt för att framställa högpresterande fyllda hartser som är skräddarsydda efter vår avtalspartners behov.
Dessutom erbjuder vi fyllda standardepoxihartser i bulk, där CNT:er, TiO2, SiO2 eller grafen i olika koncentrationer har blandats in jämnt genom ultraljudsdispergering. Be oss om mer information om våra högfyllda hartser och våra legotillverkningstjänster!
Ultraljudsdispergerare med hög effekt för framställning av fyllda hartser
Hielscher Ultrasonics utvecklar, tillverkar och distribuerar högpresterande ultraljudsdispergerare för krävande tillämpningar såsom tillverkning av högfyllda hartser och kompositer. Hielschers ultraljudsapparater används världen över för att dispergera nanomaterial i hartser, polymerer, färger och andra högpresterande material.
Hielscher Ultrasonics industriella ultraljudsprocessorer kan kontinuerligt leverera mycket höga amplituder. Amplituder på upp till 200µm kan enkelt användas vid drift dygnet runt, alla dagar i veckan. Möjligheten att driva en ultraljudsdispergerare vid höga amplituder och att justera amplituden exakt är nödvändig för att anpassa ultraljudsprocessens betingelser till formuleringen av fyllda hartser och kompositer.
En annan viktig processparameter är tryck. Vid förhöjda tryck ökar intensiteten hos ultraljudskavitationen och dess skjuvkrafter. Hielschers ultraljudsreaktorer kan trycksättas. En tryckgivare med stickanslutning ansluts till ultraljudsgeneratorn, där processparametrar såsom ultraljudsenergi, temperatur, tryck och tid lagras automatiskt på ett inbyggt SD-kort.
Processövervakning och dataregistrering är viktiga för fortlöpande standardisering av processen och för produktkvaliteten. Genom att få tillgång till de automatiskt registrerade processdata kan ni granska tidigare ultraljudsbehandlingar och utvärdera resultaten.
En annan användarvänlig funktion är fjärrstyrningen av våra digitala ultraljudssystem via webbläsare. Med fjärrstyrning via webbläsare kan ni starta, stoppa, justera och övervaka er ultraljudsprocessor på distans, var ni än befinner er.
Tabellen nedan ger er en uppfattning om våra ultraljudsapparaters ungefärliga bearbetningskapacitet:
| Satsvolym | Flödeshastighet | Rekommenderade apparater |
|---|---|---|
| 10 till 2000mL | 20 till 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 till 20L | 0,2 till 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 till 100L | 2 till 10L/min | UIP4000hdT |
| ej tillämpligt | 10 till 100L/min | UIP16000 |
| ej tillämpligt | högre | kluster av UIP16000 |
Litteratur / Referenser
- 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.

