Hielscher ultraljud teknik

Ultraljud Framställning av armerat gummi

  • Förstärkta gummin uppvisar högre drag hållfasthet, töjning, nötnings beständighet och bättre Åldrings stabilitet.
  • Fyllmedel såsom kimrök (t. ex. CNTs, MWNTs), grafen, eller kiseldioxid måste vara homogeneously spridda i matrisen för att ge önskade material egenskaper.
  • Power Ultrasonics ger överlägsen distributions kvalitet av monodispergerade nanopartiklar med mycket förstärkande egenskaper.

 

ultraljuds~~POS=TRUNC Dispersion

ultraljuds~~POS=TRUNC DispersionUltraljud är allmänt anställd för spridning av Nano material såsom monodispergerade nanopartiklar och nanorör, eftersom ultraljud förbättrar separation och funktionalisering av partiklar och rör kraftigt.
Ultraljud spridning utrustning skapar kavitation och höga skjuvkrafter för att störa, deagglomerate, reda ut och skingra nanopartiklar och nanorör. Intensiteten av ultraljudsbehandling kan justeras exakt och kontrol leras så att Ultraljuds behandling parametrarna anpassas perfekt, med koncentration, tät bebyggelse, och anpassning/sammanflätning av Nano-material i beaktande. Därmed kan nanomaterial bearbetas optimalt när det gäller deras specifika Materials krav. Optimala spridnings förhållanden på grund av individuellt justerade ultraljud process parametrar resultera i en högkvalitativ sista gummi nanokomposit med överlägsna förstärkande egenskaper hos nano-tillsatser och-fyllmedel.
På grund av den överlägsna spridningen kvalitet Ultrasonics och därmed uppnått enhetlig spridning, är en mycket låg filler lastning tillräcklig för att få utmärkta material egenskaper.

Ultrasonically kimrök-förstärkt gummi

Kimrök är en av de viktigaste fyllmedel i gummin, särskilt för däck, för att ge gummi material nötnings beständighet och drag hållfasthet. Kimrök partiklar är kraftigt benägna att bilda aggregat som är svåra att skingra homogeneously. Kimrök används ofta i färger, emalj, tryck färger, nylon och plast färg ämnen, latex blandningar, vax blandningar, Foto beläggningar och mycket mer.
Ultraljud dispersion gör det möjligt att deagglomerate och blanda jämnt med en mycket hög monodispersitet av partiklarna.
Klicka här för att lära dig mer om ultraljud dispersion för förstärkta kompositer!

UIP16000-16kW industriella ultraljud disperser (Klicka för att förstora!)

Industriellt ultraljud system

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Ultraljud dispersion av kol nanorör: Hielscher ultraljud skingrar och reder av CNTs snabbt och effektivt i enda nanorör.

Spridning av kolnanorör i vatten med hjälp av UP400S

Ultrasonically CNT-/MWCNT-förstärkt gummi

Ultraljud Homogenisatorer är kraftfulla spridning system som kan kontrol leras exakt och anpassas till processen och material krav. Den exakta kontrollen av ultraljud process parametrarna är särskilt viktigt för spridning nanorör som mwnts eller swnts eftersom nanorör måste vara reda ut i enstaka rör utan att skadas (t. ex. scission). Oskadade nanotuber erbjuder ett högt bild förhållande (upp till 132000000:1) så att de ger exceptionell styrka och styvhet när de formuleras till en komposit. Kraftfull, exakt justerad ultraljudsbehandling övervinner van der Waals styrkor och skingrar och reder ut nanorören resulterar i en högpresterande gummi material med exceptionell drag hållfasthet och elastisk modulus.
Dessutom ultraljud funktionalisering används för att modifiera kolnanorör för att uppnå önskade egenskaper som kan användas i många applikationer.

Ultrasonically nano-kiseldioxid-förstärkt gummi

Ultrasonically spridda nano-kiseldioxid (Klicka för att förstora!)Ultraljud fördelare leverera en mycket enhetlig partikel distribution av kiseldioxid (SIO2) nanopartiklar i gummi polymerlösningar. Kiseldioxid (SiO2) nanopartiklar skall vara homogent distribuerade som monodispergerade partiklar i polymeriserad styren-butadien och andra gummin. Mono-spridda nano-SiO2 fungerar som förstärkningsmedel, som förbättrar seghet, styrka, töjning, böjning och anti-aging prestanda, avsevärt. För nanopartiklar gäller: ju mindre partikelstorlek, desto större är den specifika ytan av partiklarna. Med en högre yta/volym (S/V) förhållande, bättre strukturella och förstärkande effekter erhålls, vilket ökar draghållfasthet och hårdhet av gummiprodukter.
Ultraljud spridning av kiseldioxid nanopartiklar gör det möjligt att kontrol lera process parametrarna exakt så att en sfärisk morfologi, exakt justerade partikel storlek, och mycket smala storleks fördelning erhålls.
Ultraljud spridda kiseldioxid resulterar i högsta material prestanda av därmed förstärkt gummi.
Klicka här för att läsa mer om ultraljud spridning av SIO2!

Vi utvecklar kundanpassade lösningar för en optimal ultraljud process!

Skräddarsydda ultraljud setup för nano-dispersioner

Ultraljud dispersion av Fumed Kiseldioxid: Hielscher ultraljud homogenisator UP400S sprider kiselpulver snabbt och effektivt i enstaka nanopartiklar.

Dispergering Fumed Silicia i vatten med hjälp av UP400S

Ultraljud dispersion av förstärkande tillsatser

Den UP200S ultrasonikator för partikel modifiering och storleksminskning (Klicka för större bild!)Ultraljudsbehandling har visat sig skingra många andra nanopartiklar material för att förbättra modulus, drag hållfasthet, och utmattnings egenskaper av gummi kompositer. Eftersom partikel storlek, form, yta och ytaktivitet av fyllmedel och förstärkande tillsatser är avgörande för deras prestanda, kraftfulla och pålitliga ultraljud fördelare är en av de mest använda metoderna för att formulera mikro-och nano-storlek partiklar i gummi produkter.
Typiska tillsatser och fyllmedel, som införlivas genom ultraljudsbehandling som jämnt fördelade eller monodispergerade partiklar i gummimatriser, är kalciumkarbonat, kaolinlera, pyrogen kiseldioxid, utfälld kiseldioxid, grafitoxid, grafen, mica, Talk, Barite, wollförvånad, utfällda silikater, pyrogenkiseldioxid och diatomit.
När oljesyra-functionalized TiO2 nanopartiklar är ultraljud spridda i styrenbutadiengummi, även en mycket liten mängd av Oleic-SIO2 resulterar i signifikant förbättrad modulus, drag hållfasthet och utmattnings egenskaper och fungerar som skyddande medel mot foto och Thermo nedbrytning.

  • Alumina trihydrat (Al2den3) tillsätts som flamskydds medel, för att förbättra värmeledningsförmåga, och för spårning och erosion motstånd.
  • Zinkoxid (ZnO) fyllmedel öka den relativa konstanten samt värmeledningsförmåga.
  • Titandioxid (TiO2) förbättrar termisk och elektrisk konduktivitet.
  • Kalciumkarbonat (CaCO3) används som tillsats på grund av dess mekaniska, reologiska och flamhämmande egenskaper.
  • Bariumtitanat (BaTiO3) ökar den termiska stabiliteten.
  • grafen och grafen oxid (GO) ge överlägsna mekaniska, elektriska, termiska och optiska material egenskaper.
  • kolnanorör (CNTs) förbättra mekaniska egenskaper såsom drag hållfasthet, elektrisk och värmeledningsförmåga avsevärt.
  • Multi-walled kolnanorör (MWNTs) förbättra Young ' s modulus och avkastning styrka. Till exempel, så lite som 1 WT.% av MWNTs i en epoxi resultera i en ökad Young ' s modulus och avkastning styrka respektive, 100% och 200%, jämfört med den rena matrisen.
  • Enkelväggiga kolnanorör (SWNTs) förbättrar mekaniska egenskaper och värmeledningsförmåga.
  • Kolnanofibrer (CNF) tillför styrka, värmebeständighet och hållbarhet.
  • Metalliska nanopartiklar som nickel, järn, koppar, zink, aluminium och Silver tillsätts för att förbättra elektrisk och termisk konduktivitet.
  • Organiska nanomaterial som montmorillonit förbättra de mekaniska och flamhämmande egenskaperna.

Ultraljud Dispersionssystem

Hielscher Ultrasonics erbjuder ett brett sortiment av ultraljud utrustning – från mindre bänk system för genomförbarhets test upp till tunga industriella ultrasonicator enheter med upp till 16kW per enhet. Kraft, tillförlitlighet, exakt reglerbarhet samt deras robusthet gör hielschers ultraljud spridning system “Arbets häst” i produktions linjen av Micron-och nanopartiklar formuleringar. Våra ultrasonicators är kapabla att bearbeta vattenhaltiga och lösningsmedelsbaserade dispersioner upp till höga viskositeter (upp till 10 000 CP) Lätt. Olika sonotrodes (ultraljud horn), boosters (Intensifier/decreaser), flöde cell geometrier och andra tillbehör möjliggör optimal anpassning av ultraljud disperser till produkten och dess process krav.
Hielscher Ultrasonics’ industriella ultraljud processorer kan leverera mycket höga amplituder. Amplituder på upp till 200 μm kan köras kontinuerligt i 24/7 drift omgående. För ännu högre amplituder, anpassade ultraljud sonotrodes finns. Robustheten hos Hielschers ultraljudsutrustning möjliggör Dygnet runt drift vid tunga och i krävande miljöer. Hielschers ultraljud fördelare installeras över hela världen för storskalig kommersiell produktion.
Nedanstående tabell ger dig en indikation på hur mycket våra ultraljudsapparater kan hantera:

batch Volym Flödeshastighet Rekommenderade Devices
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 UIP4000
n.a. 10 till 100 l / min UIP16000
n.a. större kluster av UIP16000

Kontakta oss! / Fråga oss!

Använd formuläret nedan om du vill begära ytterligare information om ultraljud homogenisering. Vi ska vara glada att kunna erbjuda dig ett ultraljud system som uppfyller dina krav.









Observera att våra Integritetspolicy.


Deagglomerating och spridning kol svart pulver i vatten kan uppnås framgångsrikt med hjälp av högpresterande ultraljud. Videon visar Hielscher UP200St (200W, 26kHz) dispergering kolsvarta partiklar i vatten. Tween 80 används som stabilisator / ytaktiva ämnen för att få en långsiktigt stabil nanostor suspension.

Ultrasonicator UP200St (200W) dispergering kimrök i vatten med hjälp av 1%wt Tween80 som tensid

Litteratur / Referenser

  • Bitenieks, juris; Meria, Remo Merijs; Zicans, Janis; Maksimovs, Roberts; Vasilec, Cornelia; Musteata, valen Tina Elena (2012): styren – akrylat/kolnanorör nanokompositer: mekaniska, termiska och elektriska egenskaper. Proceedings från estniska Vetenskapsakademien, 2012, 61, 3, 172 – 177.
  • Kaboorani, alireza; Riedl, Bernard; BLANCHET, Pierre (2013): ultraljud teknik: en metod för Dispersing Nanoclay i trä lim. Tidning nanomaterial 2013.
  • Momen, G.; Farzaneh, M. (2011): undersökning av mikro/nano filler användning för att förbättra silikon gummi för utomhus isolatorer. Granskning av avancerad material vetenskap 27, 2011. på 1-3.
  • Sharma, SD; Singh, S. (2013): syntes och karakterisering av mycket effektiv nano Sulfated zirconia över kiseldioxid: Core-Shell Catalyst av ultraljud bestrålning. American Journal för kemi 2013, 3 (4): 96-104.


Fakta Värt att veta

Syntetiskt gummi

Ett syntetiskt gummi är någon konstgjord elastomer. Syntetiska gummi är främst polymerer syntetiserade från Petroleum biprodukter och görs, liksom andra polymerer, från olika petroleumbaserade monomerer. Det vanligaste syntetiska gummit är styren-butadiengummi (SBR) som härrör från copolymerisation av styren och 1, 3-butadien. Andra syntetiska gummin framställs av Isopren (2-metyl-1, 3-butadien), klo rop ren (2-klor-1, 3-butadien) och isobutylen (metylpropen) med en liten andel Isopren för tvär bindning. Dessa och andra monomerer kan blandas i olika proportioner för att vara copolymerized att producera produkter med en rad fysiska, mekaniska och kemiska egenskaper. Monomererna kan framställas rena och tillsats av orenheter eller tillsatser kan styras genom design för att ge optimala egenskaper. Polymerisation av rena monomerer kan kontrol leras bättre för att ge en önskad andel av CIS och trans dubbel bindningar.
Syntetiskt gummi, som natur gummi, används ofta i fordons industrin för däck, dörr-och fönster profiler, slangar, bälten, mattor och golv.

Naturgummi

Natur gummi är också känd som Indien gummi eller caoutchouc. Natur gummi klassificeras som elastomer och består huvudsakligen av polymerer av den organiska föreningen Poly-CIS-Isopren och vatten. Den innehåller spår av orenheter som protein, smuts etc. Natur gummi, som härstammar som latex från gummi träd Auktor, visar utmärkta mekaniska egenskaper. Men i jämförelse med syntetiska gummin, natur gummi har en lägre material prestanda särskilt när det gäller dess termiska stabilitet och dess förenlighet med Petroleum produkter. Natur gummi har ett brett användnings område, antingen ensamt eller i kombination med andra material. Mesta dels, det används på grund av dess stora stretch ratio, hög motstånds kraft, och dess extremt hög vatten täthet. Smält punkten för gummi är cirka 180 ° c (356 ° f).

Tabellen nedan ger en överblick över de olika typerna av gummi:

Iso Tekniskt namn Allmänt namn
Acm Polyakrylatgummi
Aem Etylenakrylatgummi
Au Polyester uretan
Mer från BIIR Bromo Isobutylene Isoprene Bromobutyl
Br Polybutadien Mer från Buna CB
CIIR Chloro Isobutylene Isoprene Klorobutyl, butyl
Hp Polykloropren Chloroprene, neopren
Csm Klorsulfonerad polyeten Hypalon
Eco Epiklorhydrin ECO, epiklorhydrin, Epichlore, Epichloridrine, Herclor, Hydrin
Ep Etylenpropylen
Epdm Propylen Diene monomer EPDM, NORDEL
Eu Polyeter uretan
FFKM Perfluorcarbon gummi Hans, Kalmar
FKM Fluorerade kolväten Viton, Fluorel
Mer från FMQ Fluoro silikon FMQ, silikon gummi
Fpm Fluorkolgummi
HNBR Hydrerad Nitrilbutadien HNBR
IR Polyisopren Syntetiska Naturgummi
Iir Isobutylen Isopren butyl Butyl
Nbr Akrylnitril butadien NBR, nitril, Perbunan, Buna-N
Pu Polyuretan PU, polyuretan
Sbr Styren Butadiene SBR, Buna-S, GRS, Buna VSL, Buna SE
SEBS Styren etylen Butylen styren sampolymer SEBS gummi
Si Polysiloxan Silikon gummi
VMQ Vinylmetyl silikon Silikon gummi
Mer från XNBR Akrylnitril-Butadienkarboxylmonomer XNBR, Karboxylerad nitril
Mer från XSBR Styren Butadiene Karboxymonomer
Mer från YBPO Termoplastisk polyeter-Ester
Mer från YSBR Sampolymer av styren Butadiene-block
Mer från YXSBR Styren Butadiene Carboxy block sampolymer

Sbr

Styren-butadien eller styrenbutadiengummi (SBR) beskriver syntetiska gummin som härrör från styren och butadien. Förstärkt styren-butadien kännetecknas av dess höga slit styrka och goda anti-aging egenskaper. Förhållandet mellan styren och butadien bestämmer polymeregenskaper: genom en hög styren innehåll, gummin blir hårdare och mindre seg.
Begränsningarna av icke-förstärkt SBR orsakas av dess låga styrka utan förstärkning, låg motstånds kraft, låg tår styrka (särskilt vid höga temperaturer), och dålig tackel. Därför krävs förstärknings medel och fyllnads material för att förbättra SBR-egenskaperna. Till exempel, kimrök fyllmedel används för att styrka och nötning-motstånd tungt.

Styren

Styren (C8H8) är känd under olika termer som ethenylbensen, Vinylbensen, fenylethene, fenyletetylen, cinnamene, styrol, diarex HF 77, styrolene och styropol. Det är en organisk förening med den kemiska formeln C6H5CH = CH2. Styren är föregångaren till polystyren och flera sampolymerer.
Det är en bensen derivat och visas som en färglös oljig vätska, som avdunstar lätt. Styren har en söt lukt, som vänder vid höga koncentrationer i en mindre behaglig lukt.
I närvaro av en vinylgrupp, styren bildar en polymer. Styren-baserade polymerer tillverkas kommersiellt för att erhålla produkter såsom polystyren, ABS, styren-butadien (SBR) gummi, styrenbutadienlatex, SIS (styren-Isopren-styren), S-EB-S (styren-etylen/butylen-styren), styren-divinylbensen (S-DVB), Styren-akrylnitril (SAN) och omättade polyestrar som används i hartser och härdplaster. Dessa material är viktiga komponenter för tillverkning av gummi, plast, isolering, glas fiber, rör, bil-och båt delar, mat behållare, och mattor stöd.

Gummi applikationer

Gummi har många material egenskaper såsom styrka, långvarig, vatten beständighet och värme beständighet. Dessa egenskaper gör gummi mycket mångsidig så att den används i många branscher. Den huvudsakliga användningen av gummi är inom bil industrin, främst för däck produktion. Ytterligare egenskaper som dess icke-hala, mjukhet, hållbarhet och motstånds kraft gör gummi en mycket frekventerade komposit som används för tillverkning av skor, golv, sjukvård och hälso vård, hushålls produkter, leksaker, sportartiklar och många av andra gummi produkter.

Nano-tillsatser och fyllmedel

Nano-storlek fyllmedel och tillsatser i gummin fungera som förstärkning och skyddande agenter för att förbättra drag hållfasthet, nötnings beständighet, tår motstånd, hysteres och att bevara mot foto-och termisk nedbrytning av gummit.

kiseldioxid

Kiseldioxid (SiO2, kiseldioxid) används i många former såsom amorf kiseldioxid, t ex pyrogen kiseldioxid, kiseldioxid, utfälld kiseldioxid för att förbättra materialets egenskaper när det gäller dynamiska mekaniska egenskaper, termisk Åldrings beständighet och morfologi. Kiseldioxidfyllda föreningar visar en ökande viskositet och Crosslink densitet respektive en ökande filler innehåll. Hårdhet, Modulus, drag hållfasthet, och slitage egenskaper förbättrades successivt genom att öka kiseldioxid fyllnads mängd.

Kimrök

Kimrök är en form av parakrystallin kol med chemisorbed syre komplex (såsom carboxylic, quinonic, lactonic, fenoliska grupper och andra) bifogas dess yta. Dessa ytsyregrupper grupperas vanligen under termen “flyktiga komplex”. På grund av detta flyktiga innehåll, kimrök är ett icke-ledande material. Med kol-syre komplex functionalized kimrök partiklar är lättare att skingra.
Det höga yt-Area-till-volym-förhållandet av kimrök gör det till ett vanligt förstärknings fyllmedel. Nästan alla gummi produkter, för vilka drag hållfasthet och nötnings beständighet är viktiga, använder kimrök. Fälls eller pyrogen kiseldioxid används som ett substitut för kimrök, när förstärkning av gummi krävs men den svarta färgen bör undvikas. Men kiseldioxid-baserade fyllmedel vinner marknads andelar i bil däck, alltför, eftersom användningen av kiseldioxid fyllmedel resulterar i en lägre rullande förlust jämfört med kimrök-fyllda däck.
Tabellen nedan ger en överblick över carbonblack typer som används i däck

namn Förkortning. Astm Partikel storlek nm Drag hållfasthet MPa Relativ laboratorie nötning Relativ slitageförslitning
Super nötnings panna Saf N110 20 – 25 25,2 1,35 1,25
Mellanliggande SAF Isaf N220 24 – 33 23,1 1,25 1,15
Hög nötnings panna Haf N330 28 – 36 22,4 1,00 1,00
Enkel bearbetning kanal Epc N300 30 – 35 21,7 0.80 0.90
Snabb Extruderande ugn FEF N550 39 – 55 18,2 0.64 0.72
Hög modulus ugn HMF N660 49 – 73 16,1 0.56 0.66
Semi-förstärkande ugn Srf N770 70 – 96 14,7 0.48 0.60
Fin termisk Ft N880 180 – 200 12,6 0den 22
Medelvärme Mt N990 250 – 350 9,8 0den 18

Grafenoxid

Grafen oxid dispergerad i SBR resulterar i hög drag hållfasthet och rivstyrka samt i enastående slit styrka och lågt rullmotstånd, som är viktiga material egenskaper för däck tillverkning. Graphene oxid-kiseldioxid förstärkt SBR erbjuder ett konkurrens kraftigt alternativ för en miljö vänlig däck produktion samt för produktion av högpresterande gummi kompositer. Grafen och grafen oxid kan framgångs rikt, tillförlitligt och lätt exfolierad under ultraljudsbehandling. Klicka här för att lära dig mer om ultraljud tillverkning av grafen!