Високоефективні клейові склади – Покращено за рахунок ультразвукової дисперсії

Високоефективні клеї складаються з епоксидних, силіконових, поліуретанових, полісульфідних або акрилових систем, що містять різні (нано-) наповнювачі та добавки, які надають клею особливі характеристики, такі як міцність зчеплення, легка вага, довговічність, термостійкість і стійкість. Для створення високоефективних клеїв необхідне ефективне та надійне змішування. Використовується ультразвукова диспергування і емульгування, з'єднують різні компоненти рівномірно в однорідні клейові суміші. Вбудована ультразвукова система надійно та ефективно поєднує навіть високов'язкі матеріали та високі навантаження на нанонаповнювач, створюючи чудові клеї.

Ультразвукові високі сили зсуву для диспергування високоефективних клеїв

Високоефективні клеї забезпечують надзвичайну міцність зчеплення, довговічність і легку вагомість. Залежно від кінцевого застосування, полімери, сополімери та численні добавки розробляються відповідно до розроблених рецептур.

Епоксидні, силіконові, поліуретанові та акрилові системи для клеїв та клеїв виробляють розробники рецептур, які модифікують клейову основу шляхом додавання такіфікаторів, мінеральних наповнювачів (тальку, кремнезему, оксиду алюмінію та ін.), флексибілізаторів, знижувачів в'язкості, барвників, загусників, прискорювачів, стимуляторів адгезії тощо. Ці модифікації служать декільком цілям, наприклад, для підвищення продуктивності та/або зручності обробки або для зниження витрат. Ультразвукові диспергатори з високим зсувом ідеально підходять для створення різних вбудованих епоксидних систем і дозволяють гнучко виробляти клеї, адаптовані до вимог конкретних застосувань.

Ультразвукові змішувачі з високим зрізом для вимогливих застосувань до дисперсії та емульсії

Високопродуктивні ультразвукові процесори працюють як міксер з високим зсувом. Екстремальні високі сили зсуву генеруються ультразвуковою / акустичною кавітацією і ідеально підходять для пакетної та вбудованої емульгування, диспергування, фрезерування, деагломерації та гомогенізації. Низькі та високі концентрації твердих речовин і в'язкість легко обробляються за допомогою ультразвукових вбудованих диспергаторів.

Ультразвукове високозсувне змішування наноматеріалів у клеях

Наноматеріали, такі як вуглецеві нанотрубки (ВНТ), металеві наночастинки, нанокремнезем, наноглини, нановолокна та багато інших нанорозмірних частинок, використовуються для виробництва наноармованих полімерів (нанокомпозитів). Наночастинки добре відомі своєю здатністю змінювати механічні властивості (наприклад, жорсткість, пружність), електричні властивості (наприклад, провідність), функціональні властивості (наприклад, проникність, температуру склування, модуль) і характеристики руйнування термореактивних полімерних клеїв. Не тільки надають наноматеріалам особливі високоефективні властивості, такі як міцність з'єднання, довговічність, сприятливість, еластичність або термостійкість; Додавання наноструктурованих частинок також може покращити бар'єрні властивості полімерів.
Високі зсувні сили ультразвукової акустичної кавітації добре відомі своєю здатністю деагломерувати та розсіювати наночастинки і навіть руйнувати первинні частинки (наприклад, ультразвукове фрезерування). Коли ці ультразвукові сили прикладаються до полімерних систем, що містять наночастинки та інші наповнювачі, виходить дуже однорідна формуляція. Ультразвукова дисперсія є енергоефективним методом, який показує менше споживання енергії в порівнянні зі звичайними методами змішування зсувом, такими як змішувачі з високим зсувом, змішувачі з робочим колесом або млини.

Kaboori et al. (2013) продемонстрували, що ультразвук є ефективним методом для диспергування шаруватих структур монтморилоніту (MMT) і розробки клеїв PVA, армованих MMT. Ультразвук показав свою надійність та ефективність при диспергуванні наноглини в ПВА при низьких (1% і 2%) і високих (4%) навантаженнях.
Дослідницька група виявила, що «ультразвукова техніка дуже ефективна в диспергуванні наноглини, особливо при високих навантаженнях, на відміну від міксера з високою швидкістю зсуву. Високошвидкісне перемішування могло диспергувати наноглину в ПВА тільки при малих навантаженнях і підвищеній міцності зв'язку ПВА в різних умовах. Швидкісне змішування має деякі недоліки: можливе пошкодження емульсії ПВА (через сильну силу зсуву, що використовується під час перемішування), високу вартість, високе енергоспоживання. На відміну від цього, ультразвукова методика має мінімальний негативний вплив на емульсію ПВА. Крім того, ультразвукова техніка є економічною, оскільки ультразвукове змішування може відбуватися перед виробництвом ПВА, а розчин, що містить наноглину, може бути доданий до ПВА під час виробничого процесу. Беручи до уваги результати, отримані в цій статті та нашій попередній роботі, а також враховуючи переваги ультразвукового методу перед високошвидкісним змішуванням, додавання наноглини до ПВА в промислових масштабах здається можливим і може бути рекомендовано виробникам клею для деревини». (Kaboori et al., 2013)

Ультразвукові дегазаційні ефекти в адгезивному виробництві

Додатковою перевагою ультразвукової діагностики, яка значно покращує результати рецептури, є дегазаційний ефект ультразвукової обробки. Високошвидкісне механічне перемішування (наприклад, міксери з високим зсувом) призводить до утворення великої кількості бульбашок газу в суміші, які в деяких випадках можна було навіть помітити через освітленого кольору суміші. Ультразвукове змішування з високим зсувом має величезну перевагу, що техніка ультразвуку не включає гази в клейову формулу, натомість ультразвукові хвилі змушують вже наявні бульбашки газу зливатися і спливати на поверхню рідини, звідки газ можна легко видалити. Тим самим ультразвук сприяє дегазації і деаерації рідин і клейових складів. (див. Шадлу та ін., 2014)

Високоефективні ультразвукові диспергатори для промислових клейових складів

Hielscher Ultrasonics розробляє, виробляє та розповсюджує високоефективні ультразвукові диспергатори для важких умов експлуатації, таких як виробництво високоефективних клеїв, високонаповнених смол та нанокомпозитів. Ультразвукові апарати Hielscher використовуються в усьому світі для диспергування наноматеріалів на полімери, смоли, покриття та інші високоефективні матеріали.
Ультразвукові диспергатори Hielscher можуть живитися через різні потоки подачі, додаючи різні матеріали в контрольованих умовах потоку в зону кавітаційного перемішування. Ультразвукові диспергатори надійні та ефективні при обробці низької та високої в'язкості. Залежно від сировини та мети зменшення розміру, інтенсивність ультразвуку можна точно регулювати.
Для обробки в'язких полімерних паст, наноматеріалів і високих твердих концентрацій ультразвуковий диспергатор повинен бути здатний виробляти безперервно високі амплітуди. Ультразвук Hielscher’ Промислові ультразвукові процесори можуть видавати дуже високі амплітуди в безперервній роботі при повному навантаженні. Амплітуди до 200 мкм можна легко запустити в режимі 24/7. Можливість роботи ультразвукового диспергатора на високих амплітудах і точного регулювання амплітуди необхідна для адаптації умов ультразвукового процесу до рецептури високоефективних клеїв, наноармованих полімерних сумішей і нанокомпозитів.
Крім амплітуди ультразвуку, тиск є ще одним дуже важливим параметром процесу. При підвищених тисках інтенсивність ультразвукової кавітації і сили її зсуву посилюються. Ультразвукові реактори Hielscher можуть нагнітати тиск, тим самим отримуючи інтенсифіковані результати ультразвуку.
Моніторинг процесів і запис даних важливі для безперервної стандартизації процесів і якості продукції. До ультразвукового генератора підключаються роз'ємні датчики тиску і температури для контролю і управління процесом ультразвукового розсіювання. Всі важливі параметри обробки, такі як ультразвукова енергія (нетто + загальна), температура, тиск і час автоматично протоколюються і зберігаються на вбудованій SD-карті. Отримавши доступ до автоматично записаних даних процесу, ви можете переглянути попередні прогони ультразвуку та оцінити результати процесу.
Ще однією зручною функцією є дистанційне керування нашими цифровими ультразвуковими системами через браузер. За допомогою віддаленого керування браузером ви можете запускати, зупиняти, налаштовувати та контролювати свій ультразвуковий процесор віддалено з будь-якого місця.
Зв'яжіться з нами зараз, щоб дізнатися більше про наші високоефективні ультразвукові диспергатори та їх застосування у виробництві високоефективних клеїв і покриттів!
Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну потужність обробки наших ультразвукових апаратів:

---