Hur man blandar lack med nanofyllmedel

Lackproduktion kräver kraftfull blandningsutrustning som kan hantera nanopartiklar och pigment, som måste spridas jämnt i formuleringen. Ultraljud homogenisatorer är mycket effektiva och tillförlitliga dispergering teknik som ger en homogen fördelning av nanopartiklar i polymerer.

Lackproduktion med högpresterande ultraljudsblandare

En lack beskrivs som en klar transparent hård skyddande beläggning eller film, som är formulerad av hartser (t.ex. akryl, polyuretan, alkyd, schellack), torkolja, en metalltork och flyktiga lösningsmedel (t.ex. nafta, mineralsprit eller tunnare). När lack torkar avdunstar dess inneslutna lösningsmedel och de återstående beståndsdelarna oxiderar eller polymeriserar för att bilda en hållbar transparent film. Lack används mest som skyddande beläggningar för träytor, målningar och olika dekorativa föremål, medan UV-härdningslack används i bilbeläggningar, kosmetika, mat, vetenskap och andra grenar.

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Ultraljud homogenisator UIP1000hdT för spridning av nanofillers i lacker.

UIP1000hdT (1000 watt) ultrasonicator dispergering av nanofyllmedel i lacker

Ultraljud dispersion av nano-kiseldioxid i lack

Ultraljud dispergerad rökt kiseldioxid 10wt% i vatten med hjälp av ultrasonicator UP400St. (studie och graf: Vikash och Kumar, 2020)Ett vanligt exempel för ultraljudsdispersion är införlivandet av kolloidala kiseldioxider, som vanligtvis tillsätts för att ge lacker tixotropa egenskaper.
Till exempel visar nano-kiseldioxidfylld polyeterimidlack en ökad livslängd upp till trettio gånger högre än en standard. Nano-kiseldioxid förbättrar lackegenskaperna som dess elektriska ledningsförmåga, dess DC- och AC-dielektriska styrkor och dess bindningsstyrka. Ultraljudsdispersorer används därför i stor utsträckning för produktion av elektriskt ledande beläggningar.
Andra silikatmineraler, wollastonit, talk, glimmer, kaolin, fältspat och nephelinsyenit är billiga fyllmedel och används ofta som så kallade extenderpigment, som tillsätts för att modifiera reologi (viskositet), sedimenteringsstabilitet och filmstyrka i beläggningar.

Videon visar ultraljud blandning och spridning av grafit i 250mL epoxiharts (Toolcraft L), med hjälp av en ultraljud homogenisator (UP400St, Hielscher Ultrasonics). Hielscher Ultrasonics gör utrustning för att sprida grafit, grafen, kol-nanorör, nanotrådar eller fyllmedel i labbet eller i produktionsprocesser med hög volym. Typiska tillämpningar är dispergerande nanomaterial och mikromaterial under funktionaliseringsprocessen eller för spridning till hartser eller polymerer.

Blanda epoxiharts med grafitfyllmedel med ultraljudshomogenisator UP400St (400 watt)

Ultraljud Dipersers för lack formulering

  • fräsning och deagglomerering av nanopartiklar
  • blandning av nanotillsatser
  • färgdispersioner
  • pigmentdispersioner
  • matt och glansdispersioner
  • skjuvförtunning och reologimodifiering
  • avgasning & avluftning av lack
Ultraljud Dispersion av Nano-Silica: Hielscher ultraljud homogenisator UP400St sprider kiseldioxid nanopartiklar snabbt och effektivt i en enhetlig nano-dispersion.

Ultraljud dispersion av Nano-Kiseldioxid med ultrasonicator UP400St

Forskning bevisad överlägsenhet av ultrasonicators för Nanofiller dispersion

Ultraljud disperser kan användas i batch och kontinuerligt flöde läge för att blanda nanofillers i varishes.(2014) jämförde vanliga spridningstekniker – nämligen rotor-stator mixer, Cowles pumphjul och ultraljud sond-typ disperser – om deras effektivitet vid dispergering av titandioxid (TiO2, anatas). Ultraljud visade sig vara den mest effektiva för att sprida nanopartiklarna i vatten med hjälp av konventionell Na-PAA polyelektrolyt, och utmärkte blandning med en rotor-stator eller Cowles pumphjul betydligt.
Detaljerna i studien: Olika dispersionstekniker jämfördes för att identifiera den mest effektiva för att skapa en väl deagglomererad nano-TiO2 vattenhaltig suspension. Natriumsalt av polyakrylsyra (Na-PAA), som vanligtvis används i industrin för TiO2-vattendispersioner, användes som referensdispergeringsmedel. 1 visar de erhållna volympartikelstorleksfördelningarna (PSD) med hjälp av Cowles disperser (30 min vid 2000 rpm), rotor-statorblandare (30 min vid 14000 rpm) och ultraljud av sondtyp (Hielscher UIP1000hdT, 2 min vid 50% amplitud). “Med hjälp av Cowles disperser var partikelstorlekarna i tre olika intervall: 40–100 nm, 350–1000 nm och 1200–4000 nm. De större agglomeraten dominerar tydligt distributionen, vilket visar att denna teknik är ineffektiv. Rotorstatorn gav också otillfredsställande resultat, oberoende av att nanopartiklarna tillsattes på en gång eller gradvis längs blandningstiden. Den största skillnaden som observerats i Cowles resultat är relaterad till förskjutningen av mellantoppen till den högre partikelstorleken, som delvis smälter samman med den högra toppen. Å andra sidan gav användningen av ultraljud ett mycket bättre resultat, med en smal topp centrerad vid 0,1 nm och två mycket mindre i intervallen 150–280 nm och 380–800 nm.”

Ultraljud disperser UIP1000hdT konkurrerar ut rotor stator mixer och Cowles mixer i dispergering nano-TiO2.

Partikelstorleksfördelningar av nano-TiO2 vattenhaltiga dispersioner (10 mgml−1, pH = 9) framställda med användning av olika dispersionstekniker. Ultraljud ger de minsta TiO2 nanopartiklar och den smalaste partikelstorlek minskning kurvor. När dispergeringsmedel (Na-PAA) användes var förhållandet till nano-TiO2 1:1.
(studie och grafik: © Monteiro et al., 2014)

Titandioxid TiO2 partiklar efter ultraljudsfräsning visar en drastiskt minskad diameter och en smal storleksfördelning.

Spraytorkad TiO2 före och efter ultraljudsfräsning

Detta resultat överensstämmer med arbetet av Sato et al. (2008), som rapporterar bättre resultat med ultraljud än med andra tekniker för att sprida nanostora TiO2-partiklar i vatten. Chockvågorna som skapas av akustisk / ultraljud kavitation leder till mycket intensiva interpartikelkollisioner och effektiv partikelfräsning och deagglomeration till enhetliga nano-skala fragment.
(jfr Monteiro m.fl., 2014)

Ultraljud dispergerad TiO2 (Degussa anatas) visar en smal partikelstorleksfördelning.

Ultraljud dispergerad TiO2 (Degussa anatas) visar en smal partikelstorleksfördelning.

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Högpresterande ultraljudshomogenisatorer för lackproduktion

När nanopartiklar och nanofyllmedel används i industriella tillverkningsprocesser som produktion av lacker och beläggningar måste torrt pulver blandas homogent i en vätskefas. Nanopartikeldispersion kräver en pålitlig och effektiv blandningsteknik, som tillämpar tillräckligt med energi för att bryta agglomerat för att frigöra egenskaperna hos partiklar i nanoskala. Ultrasonicators är välkända som kraftfulla och pålitliga dispersers, därför används för att deagglomerate och distribuera olika material såsom kiseldioxid, nanorör, grafen, mineraler och många andra material homogent i en flytande fas såsom hartser, epoxier och pigment master satser. Hielscher Ultrasonics designar, tillverkar och distribuerar högpresterande ultraljud dispersorer för någon form av homogenisering och deagglomeration applikationer.
När det gäller produktion av nano-dispersioner, exakt ultraljudsbehandling kontroll och en tillförlitlig ultraljud behandling av nanopartikel suspension är avgörande för att få högpresterande produkter. Hielscher Ultrasonics processorer ger dig full kontroll över alla viktiga bearbetningsparametrar som energiinmatning, ultraljudsintensitet, amplitud, tryck, temperatur och retentionstid. Därmed kan du justera parametrarna till optimerade förhållanden, vilket därefter leder till högkvalitativ nanodispersion som nanokiseldioxid eller nano-TiO2-uppslamningar.

I den här videon visar vi dig ett ultraljudssystem på 2 kilowatt för inline-drift i ett rensningsbart skåp. Hielscher levererar ultraljud utrustning till nästan alla industrier, såsom kemisk industri, läkemedel, kosmetika, petrokemiska processer samt för lösningsmedelsbaserade extraktionsprocesser. Detta rengöringsbara skåp i rostfritt stål är konstruerat för drift i farliga områden. För detta ändamål kan det förseglade skåpet rensas av kunden med kväve eller frisk luft för att förhindra att brandfarliga gaser eller ångor kommer in i skåpet.

2x 1000 watt ultrasonicators i rensningsskåp för installation i farliga områden

För alla volymer/kapaciteter: Hielscher erbjuder ultraljudspumpar och en bred portfölj av tillbehör. Detta möjliggör konfigurationen av det perfekta ultraljudssystemet för din applikation och produktionskapacitet. Från små flaskor som innehåller några milliliter till strömmar med hög volym på tusentals gallon per timme erbjuder Hielscher den lämpliga ultraljudslösningen för din process.
Hög viskositet: Ultraljud inline system enkelt bearbeta pasta-liknande formuleringar, t.ex. pigment master batches, där ett pigment blandas vid hög partikelbelastning enhetligt i en blandning av mjukgörare, monomer och polymer.
Robusthet: Våra ultraljudssystem är robusta och pålitliga. Alla Hielscher ultrasonicators är byggda för 24/7/365 drift och kräver mycket lite underhåll.
Användarvänlighet: Utarbetad programvara av våra ultraljud enheter möjliggör förval och sparande av ultraljudsbehandling inställningar för en enkel och tillförlitlig ultraljudsbehandling. Den intuitiva menyn är lättillgänglig via en digital färgad pekskärm. Fjärrkontrollen låter dig styra och övervaka via vilken webbläsare som helst. Automatisk datainspelning sparar processparametrarna för all ultraljudsbehandling som körs på ett inbyggt SD-kort.
Utmärkt energieffektivitet: Jämfört med alternativa spridningstekniker utmärker sig Hielscher ultrasonicators med enastående energieffektivitet och överlägsna resultat i partikelstorleksfördelning.
Högkvalitativ & Robusthet: Hielscher ultrasonicators är kända för sin kvalitet, tillförlitlighet och robusthet. Hielscher Ultrasonics är ett ISO-certifierat företag och lägger särskild vikt vid högpresterande ultrasonicators med state-of-the-art teknik och användarvänlighet. Naturligtvis är Hielscher ultrasonicators CE-kompatibla och uppfyller kraven i UL, CSA och RoHs.

Bilden visar ett typiskt resultat av ultraljud spridning av fumed kiseldioxid i vatten.

Ultraljud dispersion av rökt kiseldioxid i vatten. Ultraljud homogenisatorer kan producera effektiva och tillförlitligt nanodispersioner, t.ex. Nanosilica (nanosilica).

Varför Hielscher Ultrasonics?

  • hög effektivitet
  • Toppmodern teknik
  • Tillförlitlighet & Robusthet
  • Batch & Inline
  • för alla volymer – från små injektionsflaskor till lastbilslaster per timme
  • Vetenskapligt bevisat
  • intelligent programvara
  • smarta funktioner (t.ex. dataprotokollering)
  • CIP (clean-in-place)
  • Enkel och säker drift
  • enkel installation, lågt underhåll
  • ekonomiskt fördelaktigt (mindre arbetskraft, bearbetningstid, energi)

Nedanstående tabell ger dig en indikation på hur mycket våra ultraljudsapparater kan hantera:

batch Volym Flödeshastighet Rekommenderade Devices
1 till 500 ml 10 till 200 ml / min UP100H
10 till 2000 ml 20 till 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 till 20L 0.2 till 4L / min UIP2000hdT
10 till 100 liter 2 till 10 1 / min UIP4000hdT
15 till 150L 3 till 15 liter/min UIP6000hdT
n.a. 10 till 100 l / min UIP16000
n.a. större kluster av UIP16000

Kontakta oss! / Fråga oss!

Be om mer information

Använd formuläret nedan för att begära ytterligare information om ultraljudsdispersorer, nanofiller-relaterade applikationer och pris. Vi kommer gärna att diskutera din process med dig och erbjuda dig en ultraljudshomogenisator som uppfyller dina krav!









Observera att våra Integritetspolicy.


Ultraljud hög skjuvning homogenisatorer används i labb, bänk-top, pilot och industriell bearbetning.

Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer för blandning av applikationer, spridning, emulgering och utvinning på labb, pilot och industriell skala.


Högpresterande ultraljud! Hielschers produktsortiment täcker hela spektrumet från den kompakta labb ultrasonicator över bänkenheter till fullindustriella ultraljudssystem.

Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljud homogenisatorer från Labb till industriell storlek.