Hielscher Ultrasonics
Vi diskuterar gärna din process.
Ring oss: +49 3328 437-420
Maila oss: info@hielscher.com

Hur man blandar lacker med nanofyllmedel

Lackproduktion kräver kraftfull blandningsutrustning som kan hantera nanopartiklar och pigment, som måste disperseras jämnt i formuleringen. Ultraljudshomogenisatorer är mycket effektiva och pålitliga dispergeringstekniker som ger en homogen fördelning av nanopartiklarna till 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, shellack), torkolja, en metalltork och flyktiga lösningsmedel (t.ex. nafta, mineralsprit eller thinner). När lack torkar avdunstar dess inneslutna lösningsmedel och de återstående beståndsdelarna oxiderar eller polymeriserar för att bilda en hållbar transparent film. Lacker används mest som skyddande beläggningar för träytor, målningar och olika dekorativa föremål, medan UV-härdande lacker används i bilbeläggningar, kosmetika, livsmedel, vetenskap och andra branscher.

Begäran om information




Observera vår integritetspolicy.




Ultraljudshomogenisator UIP1000hdT för dispersion av nanofyllmedel i lacker.

UIP1000hdT (1000 watt) ultraljud Dispergerande nanofyllmedel i lacker

Ultraljudsdispersion av nano-kiseldioxid i lack

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

Videon visar ultraljudsblandning och dispergering av grafit i 250 ml epoxiharts (Toolcraft L) med hjälp av en ultraljudshomogenisator (UP400St, Hielscher Ultrasonics). Hielscher Ultrasonics tillverkar utrustning för att dispergera grafit, grafen, kol-nanorör, nanotrådar eller fyllmedel i laboratoriet eller i högvolymproduktionsprocesser. Typiska tillämpningar är dispergerande nanomaterial och mikromaterial under funktionaliseringsprocessen eller för dispergering till hartser eller polymerer.

Blanda epoxiharts med grafitfyllmedel med ultraljudshomogenisator UP400St (400 watt)

Miniatyr av video

Ultraljudsdipersers för lackformulering

  • Malning och deagglomerering av nanopartiklar
  • Blandning av nanotillsatser
  • Färgdispersioner
  • pigmentdispersioner
  • matta och glansiga dispersioner
  • Skjuvförtunning och reologimodifiering
  • Avgasning & Avluftning av lacker
Ultraljudsdispersion av nano-kiseldioxid: Hielscher ultraljudshomogenisator UP400St sprider kiseldioxidnanopartiklar snabbt och effektivt till en enhetlig nanodispersion.

Ultraljudsdispersion av nano-kiseldioxid med hjälp av ultraljudsapparaten UP400St

Miniatyr av video

Forskning bevisad överlägsenhet av ultraljudsapparater för Nanofiller dispersion

Ultraljudsdispergeringsmaskin kan användas i batch- och kontinuerligt flödesläge för att blanda nanofyllmedel i varishes.Monteiro et al. (2014) jämförde vanliga spridningstekniker – nämligen rotor-statorblandare, Cowles-pumphjul och dispergeringssystem av ultraljudssondtyp – när det gäller deras effektivitet när det gäller att dispergera 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 impeller betydligt.
Detaljerna i studien: Olika dispersionstekniker jämfördes för att identifiera de mest effektiva för att skapa en väl deagglomererad nano-TiO2 vattenhaltig suspension. Natriumsalt av polyakrylsyra (Na-PAA), som konventionellt används inom industrin för TiO2 vattenhaltiga dispersioner, användes som referensdispergeringsmedel. Fig. 1 visar de volympartikelstorleksfördelningar (PSD) som erhållits, med hjälp av Cowles dispersor (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 dispersor var partikelstorlekarna i tre olika intervall: 40–100 nm, 350–1000 nm och 1200–4000 nm. De större agglomeraten dominerar klart utbredningen, vilket visar att denna teknik är ineffektiv. Rotor-statorn gav också otillfredsställande resultat, oberoende av att nanopartiklarna tillsattes på en gång eller gradvis under blandningstiden. Den stora skillnaden som observerats i Cowles resultat är relaterad till förskjutningen av den mellersta toppen till den högre partikelstorleken, delvis sammansmältande med toppen längst till höger. 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.”

Ultraljudsdispergare UIP1000hdT konkurrerar ut rotorstatorblandare och Cowles-blandare i dispergerande nano-TiO2.

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

TiO2-partiklar av titandioxid 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), rapporterar bättre resultat med ultraljud än med andra tekniker för att sprida nanostorlek TiO2 partiklar i vatten. Chockvågorna som skapas av akustisk / ultraljudskavitation leder till mycket intensiva interpartikelkollisioner och effektiv partikelmalning och deagglomerering till enhetliga fragment i nanoskala.
(jfr Monteiro et al., 2014)

Ultraljudsdispergerad TiO2 (Degussa anatase) visar en smal partikelstorleksfördelning.

Ultraljudsdispergerad TiO2 (Degussa anatase) visar en smal partikelstorleksfördelning.

Begäran om information




Observera vår integritetspolicy.




Högpresterande ultraljudshomogenisatorer för lackproduktion

När nanopartiklar och nanofyllmedel används i industriella tillverkningsprocesser som tillverkning av lacker och beläggningar, måste torrt pulver homogent blandas till en flytande fas. Dispersion av nanopartiklar kräver en tillförlitlig och effektiv blandningsteknik, som använder tillräckligt med energi för att bryta agglomerat och frigöra egenskaperna hos partiklar i nanoskala. Ultraljudsapparater är välkända som kraftfulla och pålitliga dispergeringsmedel, därför används för att deagglomerera och distribuera olika material som kiseldioxid, nanorör, grafen, mineraler och många andra material homogent i en flytande fas såsom hartser, epoxi och pigment master batcher. Hielscher Ultrasonics designar, tillverkar och distribuerar högpresterande ultraljudsdispergeringsmedel för alla typer av homogeniserings- och deagglomerationsapplikationer.
När det gäller produktion av nano-dispersioner, exakt ultraljudsbehandling kontroll och en tillförlitlig ultraljudsbehandling av nanopartikelsuspensionen är avgörande för att få högpresterande produkter. Hielscher Ultrasonics processorer ger dig full kontroll över alla viktiga bearbetningsparametrar som energitillförsel, ultraljudsintensitet, amplitud, tryck, temperatur och retentionstid. På så sätt kan du justera parametrarna till optimerade förhållanden, vilket i sin tur leder till högkvalitativ nanodispersion som nanokiseldioxid eller nano-TiO2-slurry.

I den här videon visar vi dig ett ultraljudssystem på 2 kilowatt för inline-drift i ett rensbart skåp. Hielscher levererar ultraljudsutrustning till nästan alla industrier, såsom den kemiska industrin, läkemedel, kosmetika, petrokemiska processer samt för lösningsmedelsbaserade extraktionsprocesser. Detta rensningsbara skåp i rostfritt stål är designat 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 ultraljudsapparater i rensbart skåp för installation i farliga områden

Miniatyr av video

För alla volymer/kapaciteter: Hielscher erbjuder ultraljudsapparater och en bred portfölj av tillbehör. Detta gör det möjligt att konfigurera det perfekta ultraljudssystemet för din applikation och produktionskapacitet. Från små flaskor som innehåller några milliliter till högvolymströmmar på tusentals liter per timme, Hielscher erbjuder den lämpliga ultraljudslösningen för din process.
Höga viskositeter: Ultraljud inline-system bearbetar enkelt pastaliknande formuleringar, t.ex. pigment master-batcher, där ett pigment blandas vid hög partikelbelastning jämnt i en blandning av mjukgörare, monomer och polymer.
Robusthet: Våra ultraljudssystem är robusta och pålitliga. Alla Hielscher ultraljudsapparater är byggda för 24/7/365 drift och kräver mycket lite underhåll.
Användarvänlighet: Utarbetad programvara för våra ultraljudsenheter gör det möjligt att välja och spara ultraljudsbehandling inställningar för en enkel och tillförlitlig ultraljudsbehandling. Den intuitiva menyn är lätt att komma åt via en digital pekskärm i färg. Fjärrkontrollen för webbläsaren gör att du kan använda och övervaka via vilken webbläsare som helst. Automatisk datainspelning sparar processparametrarna för alla ultraljudsbehandling körs på ett inbyggt SD-kort.
Utmärkt energieffektivitet: Jämfört med alternativa dispersionstekniker utmärker sig Hielscher ultraljudsapparater med enastående energieffektivitet och överlägsna resultat i partikelstorleksfördelning.
Högkvalitativ & Robusthet: Hielscher ultraljudsapparater är kända för sin kvalitet, tillförlitlighet och robusthet. Hielscher Ultrasonics är ett ISO-certifierat företag och lägger särskild vikt vid högpresterande ultraljudsapparater med den senaste tekniken och användarvänligheten. Naturligtvis är Hielscher ultraljudsapparater CE-kompatibla och uppfyller kraven i UL, CSA och RoHs.

Bilden visar ett typiskt resultat av ultraljudsdispersion av rökt kiseldioxid i vatten.

Ultraljudsdispersion av rökt kiseldioxid i vatten. Ultraljudshomogenisatorer kan producera effektiva och tillförlitliga nanodispersioner, t.ex. nanokiseldioxid.

Varför Hielscher Ultrasonics?

  • Hög effektivitet
  • Toppmodern teknik
  • tillförlitlighet & robusthet
  • batch & Inline
  • för alla volymer – från små ampuller till lastbilslaster per timme
  • Vetenskapligt bevisad
  • Intelligent programvara
  • Smarta funktioner (t.ex. dataprotokoll)
  • CIP (clean-in-place)
  • Enkel och säker drift
  • Enkel installation, lågt underhåll
  • ekonomiskt fördelaktigt (mindre arbetskraft, bearbetningstid, energi)

Tabellen nedan ger dig en indikation på den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsapparater:

Batchvolym Flöde Rekommenderade enheter
1 till 500 ml 10 till 200 ml/min UP100H
10 till 2000 ml 20 till 400 ml/min UP200Ht, UP400St
0.1 till 20L 0.2 till 4L/min UIP2000hdT
10 till 100L 2 till 10L/min UIP4000hdT
15 till 150L 3 till 15 l/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 ultraljudsdispergeringsmedel, nanofiller-relaterade applikationer och pris. Vi diskuterar gärna din process med dig och erbjuder dig en ultraljudshomogenisator som uppfyller dina krav!









Observera våra integritetspolicy.




Homogenisatorer med ultraljudshög skjuvning används i laboratorier, bänkskivor, piloter och industriell bearbetning.

Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer för blandningsapplikationer, dispersion, emulgering och extraktion i labb-, pilot- och industriell skala.


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer från labb till industriell storlek.

Vi diskuterar gärna din process.

Let's get in contact.