Vernikler Nanodolgu Maddeleri ile Nasıl Karıştırılır

Vernik üretimi, formülasyona eşit şekilde dağılması gereken nano parçacıkları ve pigmentleri işleyebilen güçlü karıştırma ekipmanı gerektirir. Ultrasonik homojenizatörler polimerler içine nanopartiküller homojen bir dağılım sağlayan son derece verimli ve güvenilir dispersiyon tekniğidir.

Yüksek Performanslı Ultrasonik Mikserlerle Vernik Üretimi

Vernik, reçinelerden (örneğin, akrilik, poliüretan, alkid, shellac), kurutma yağı, metal kurutucu ve uçucu çözücülerden (örneğin, nafta, mineral ruhu veya daha ince) formüle edilen şeffaf şeffaf bir sert koruyucu kaplama veya film olarak tanımlanır. Vernik kuruduğunda, içerdiği çözücü buharlaşır ve kalan bileşenler dayanıklı bir şeffaf film oluşturmak için oksitlenir veya polimerize olur. Vernikler çoğunlukla ahşap yüzeyler, resimler ve çeşitli dekoratif nesneler için koruyucu kaplamalar olarak kullanılırken, UV kürleme vernikleri otomobil kaplamalarında, kozmetiklerde, gıdada, bilimde ve diğer dallarda kullanılır.

Vernikte Nano-Silika Ultrasonik Dispersiyon

Ultrasonik dispersiyon için yaygın bir örnek, genellikle vernikler tiksotropik özellikler vermek için eklenen kolloidal silikaların dahil edilmesidir.
Örneğin, nano-silika dolgulu polieterimid vernik, standart olandan otuz kat daha yüksek bir kullanım ömrü gösterir. Nano-silika, elektriksel iletkenliği, DC ve AC dielektrik mukavemetleri ve yapışma mukavemeti olarak vernik özelliklerini geliştirir. Ultrasonik dağıtıcılar bu nedenle elektriksel olarak iletken kaplamaların üretimi için yaygın olarak kullanılmaktadır.
Diğer silikat mineralleri, wollastonit, talk, mika, kaolin, feldispat ve nefelin siyenit ucuz dolgu maddeleridir ve kaplamalarda reolojiyi (viskozite), sedimantasyon stabilitesini ve film mukavemetini değiştirmek için eklenen genişletici pigmentler olarak yaygın olarak kullanılır.

Nanofiller Dispersiyonu için Ultrasonikatörlerin Kanıtlanmış Üstünlüğü Araştırması

Monteiro ve ark. (2014) ortak dispersiyon teknolojilerini karşılaştırdı – yani rotor-stator karıştırıcı, Cowles pervane ve ultrasonik prob tipi dağıtıcı – titanyum dioksitin (TiO2, anataz) dağılmasındaki etkinlikleri ile ilgili olarak. Ultrasonikasyon, geleneksel Na-PAA polielektrolitini kullanarak nanopartikülleri sudaki dağıtmak için en verimli olduğu ortaya çıktı ve bir rotor-stator veya Cowles pervanesi ile önemli ölçüde karıştırmayı başardı.
Çalışmanın Ayrıntıları: İyi aglomera edilmiş bir nano-TiO2 sulu süspansiyon oluşturmada en etkili olanı belirlemek için farklı dispersiyon teknikleri karşılaştırılmıştır. Endüstride geleneksel olarak TiO2 sulu dispersiyonları için kullanılan poliakrilik asidin sodyum tuzu (Na-PAA), referans dağıtıcı olarak kullanılmıştır. Şekil 1, Cowles dağıtıcı (2000 rpm'de 30 dakika), rotor-stator karıştırıcı (14000 rpm'de 30 dakika) ve prob tipi ultrasonikasyon (Hielscher UIP1000hdT, % 50 genlikte 2 dakika). “Cowles dispersörü kullanılarak partikül boyutları üç farklı aralıktaydı: 40–100 nm, 350–1000 nm ve 1200–4000 nm. Daha büyük aglomeralar açıkça dağılıma hakimdir ve bu tekniğin verimsiz olduğunu göstermektedir. Rotor-stator ayrıca, nanopartiküllerin bir kerede veya karıştırma süresi boyunca kademeli olarak eklenmesinden bağımsız olarak tatmin edici olmayan sonuçlar verdi. Cowles'ın sonuçlarında gözlemlenen en büyük fark, orta zirvenin daha yüksek parçacık boyutuna kayması, kısmen en sağdaki tepe noktasıyla birleşmesiyle ilgilidir. Öte yandan, ultrason kullanımı, 0.1 nm'de ortalanmış dar bir tepe noktası ve 150-280 nm ve 380-800 nm aralıklarında çok daha küçük iki tepe noktası ile çok daha iyi bir sonuç verdi.”

Farklı dispersiyon teknikleri kullanılarak hazırlanan nano-TiO2 sulu dispersiyonların (10mgmL−1, pH = 9) partikül boyutu dağılımları. Ultrasonication en küçük TiO2 nanopartikülleri ve en dar parçacık boyutu azaltma eğrileri verir. Dispersan (Na-PAA) kullanıldığında, nano-TiO2'ye oranı 1: 1 idi.
(çalışma ve grafik: © Monteiro ve ark., 2014)

Ultrasonik frezeleme öncesi ve sonrası spreyle kurutulmuş TiO2

Bu sonuç, Sato et al. (2008), ultrasonik ile nanoboyutlu TiO2 parçacıklarını suda dağıtmak için diğer tekniklerden daha iyi sonuçlar bildiren çalışmalarla aynı fikirdedir. Akustik / ultrasonik kavitasyon tarafından oluşturulan şok dalgaları, son derece yoğun parçacıklar arası çarpışmalara ve homojen nano ölçekli parçalara verimli parçacık frezeleme ve deagglomerasyona yol açar.
(Bkz. Monteiro ve ark., 2014)

Vernik Üretimi için Yüksek Performanslı Ultrasonik Homojenizatörler

Vernik ve kaplama üretimi gibi endüstriyel üretim süreçlerinde nanopartiküller ve nanodolgu maddeleri kullanıldığında, kuru toz homojen bir şekilde sıvı faza karıştırılmalıdır. Nano-parçacık dağılımı, nano ölçekli parçacıkların niteliklerini ortaya çıkarmak için aglomeraları kırmak için yeterli enerjiyi uygulayan güvenilir ve etkili bir karıştırma tekniği gerektirir. Ultrasonikatörler güçlü ve güvenilir dağıtıcılar olarak bilinir, bu nedenle silika, nanotüpler, grafen, mineraller ve diğer birçok malzeme gibi çeşitli malzemeleri homojen olarak reçineler, epoksiler ve pigment ana partileri gibi sıvı bir faza ayırmak ve dağıtmak için kullanılır. Hielscher Ultrasonics tasarımları, üretir ve homojenizasyon ve deagglomeration uygulamaları her türlü için yüksek performanslı ultrasonik dağıtıcılar dağıtır.
Nano-dispersiyonların üretimi söz konusu olduğunda, hassas sonication kontrolü ve nanopartikül süspansiyonunun güvenilir bir ultrasonik tedavisi, yüksek performanslı ürünler elde etmek için gereklidir. Hielscher Ultrasonik' işlemciler enerji girişi, ultrasonik yoğunluk, genlik, basınç, sıcaklık ve tutma süresi gibi tüm önemli işleme parametreleri üzerinde tam kontrol sağlar. Böylece, parametreleri optimize edilmiş koşullara göre ayarlayabilirsiniz, bu da daha sonra nanosilika veya nano-TiO2 bulamaçları gibi yüksek kaliteli nano-dispersiyona yol açar.

Herhangi bir hacim / kapasite için: Hielscher ultrasonicators ve aksesuar geniş bir portföy sunuyor. Bu, uygulamanız ve üretim kapasiteniz için ideal ultrasonik sistemin yapılandırılmasına izin verir. Hielscher, birkaç mililitre içeren küçük şişelerden saatte binlerce galonluk yüksek hacimli akışlara kadar, işleminiz için uygun ultrasonik çözümü sunar.
Yüksek viskoziteler: Ultrasonik satır içi sistemler, macun benzeri formülasyonları, örneğin pigment ana partilerini, bir pigmentin plastikleştirici, monomer ve polimer karışımında eşit olarak yüksek parçacık yüklemesinde karıştırıldığı kolayca işler.
Sağlamlık: Ultrasonik sistemlerimiz sağlam ve güvenilirdir. Tüm Hielscher ultrasonicators 24/7/365 çalışma için inşa edilmiş ve çok az bakım gerektirir.
Kullanıcı dostu: Ultrasonik cihazlarımızın ayrıntılı yazılımı, basit ve güvenilir bir sonication için sonication ayarlarının ön seçimine ve kaydediline izin verir. Sezgisel menüye dijital renkli dokunmatik ekran üzerinden kolayca erişilebilir. Uzak tarayıcı kontrolü, herhangi bir internet tarayıcısı üzerinden çalışmanıza ve izlemenize olanak tanır. Otomatik veri kaydı, yerleşik bir SD karta çalıştırılan herhangi bir sonication'ın işlem parametrelerini kaydeder.
Mükemmel enerji verimliliği: Alternatif dispersiyon teknolojileriyle karşılaştırıldığında, Hielscher ultrasonicators olağanüstü enerji verimliliği ve parçacık boyutu dağılımında üstün sonuçlar ile mükemmeldir.
Yüksek Kalite & Sağlamlık: Hielscher ultrasonicators kalitesi, güvenilirliği ve sağlamlığı için tanınır. Hielscher Ultrasonics, ISO sertifikalı bir şirkettir ve state-of-the-son teknoloji ve kullanıcı dostu özelliğine sahip yüksek performanslı ultrasonicator'lara özel önem vermektedir. Tabii ki, Hielscher ultrasonicators CE uyumlu ve UL, CSA ve RoHs gereksinimlerini karşılamak.

Aşağıdaki tablo size bizim ultrasonicators yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesidir: