Nhựa có hàm lượng chất độn cao được sản xuất bằng siêu âm công suất

Phân tán bằng siêu âm cho phép đưa chất độn nano vào nhựa một cách hiệu quả và đồng nhất. Máy phân tán siêu âm có thể dễ dàng xử lý nồng độ chất rắn cao để sản xuất nhựa có hàm lượng chất độn cao với sự phân bố hạt đồng đều. Xử lý bằng siêu âm tương thích với mọi loại nhựa, polyme và chất độn thông dụng.

Nhựa và polyme có chất độn

Nhựa và polyme có chất độn được sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp các lớp phủ, sơn và vật liệu nhựa hiệu năng cao cũng như trong khoa học vật liệu. Được gọi là các hợp chất phối trộn, những hỗn hợp này gồm nhựa hoặc polyme, phụ gia và chất độn. Phụ gia là các thành phần như chất ổn định và chất độn, mang lại cho vật liệu composite những đặc tính riêng. Ví dụ, chất độn dạng hạt nano có thể gia cường vật liệu composite bằng cách tăng độ bền kéo, khả năng chống trầy xước, khả năng chống tia UV, độ bền nhiệt hoặc độ dẻo cho nhựa. Chất ổn định được sử dụng để duy trì thành phần của công thức nhựa theo thời gian và trong nhiều điều kiện khác nhau. Nhựa có hàm lượng chất độn cao có được các tính chất vật liệu đặc biệt nhờ những loại chất độn và phụ gia cụ thể được sử dụng. Đặc biệt, các hạt kích thước nano nổi tiếng với những đặc tính độc đáo và khả năng gia cường vượt trội. Chất độn chức năng là thành phần thiết yếu của vật liệu hiệu năng cao. Để đưa những chất độn này vào nhựa và vật liệu composite nền polyme dưới dạng các hạt có tính năng cao, điều thiết yếu là phải trộn chúng vào vật liệu composite dưới dạng các hạt phân tán riêng lẻ. Phân tán bằng siêu âm sử dụng lực cắt lớn do hiện tượng xâm thực tạo ra để phá kết tụ và nghiền các hạt xuống kích thước nano trong nhựa và polyme. Máy phân tán siêu âm dễ dàng xử lý vật liệu có độ nhớt cao và hàm lượng chất rắn cao. Nhờ đó, máy phân tán siêu âm tạo ra nhựa có hàm lượng chất độn cao với chất lượng vượt trội.

Máy phân tán siêu âm lắp trên đường ống với lực cắt lớn được sử dụng để sản xuất nhựa và polyme có hàm lượng chất độn cao

Máy phân tán siêu âm có thể dễ dàng xử lý hàm lượng chất rắn cao và độ nhớt cao, do đó rất lý tưởng để sản xuất nhựa và vật liệu composite có hàm lượng chất độn cao. Hình ảnh cho thấy máy phân tán siêu âm lắp trên đường ống UIP16000hdT.

Video minh họa quá trình trộn và phân tán graphit trong 250mL nhựa epoxy (Toolcraft L) bằng máy đồng nhất siêu âm (UP400St, Hielscher Ultrasonics). Hielscher Ultrasonics sản xuất thiết bị để phân tán graphit, graphene, ống nano cacbon, dây nano hoặc chất độn trong phòng thí nghiệm hay trong các quy trình sản xuất quy mô lớn. Các ứng dụng điển hình là phân tán vật liệu nano và vật liệu vi mô trong quá trình chức năng hóa hoặc phân tán vào nhựa hay polyme.

Ưu điểm của việc sản xuất nhựa có hàm lượng chất độn cao bằng siêu âm

Phân tán hiệu quả
Giảm kích thước xuống mức nano
Xử lý nhanh
Chế độ theo mẻ hoặc dòng chảy
Có thể mở rộng quy mô tuyến tính
Kết quả có độ tái lập cao
Vận hành dễ dàng và an toàn
Vận hành 24/7/365

Nhựa có chất độn và vật liệu composite được sản xuất bằng siêu âm có các tính chất vật liệu vượt trội nhờ chất độn được phân tán đồng đều ở kích thước nano. Khi kết hợp nhựa với chất độn chức năng bằng phương pháp phân tán siêu âm hiệu năng cao, vật liệu composite thu được thể hiện độ bền và tính năng vật liệu vượt trội như khả năng gia cường bằng sợi, độ dẫn điện và dẫn nhiệt, tính chất quang học và độ dẻo.
Máy phân tán siêu âm có thể được sử dụng để sản xuất các mẻ hỗn hợp đậm đặc của nhựa có hàm lượng chất độn cao, polyme và các vật liệu composite khác nổi bật nhờ hiệu năng cao.

Sản xuất nhựa có hàm lượng chất độn cao bằng siêu âm

Máy phân tán siêu âm nổi tiếng với khả năng xử lý vượt trội các hạt nano có tính năng cao. Các thiết bị siêu âm hiệu năng cao của Hielscher Ultrasonics cung cấp biên độ cao một cách đáng tin cậy, cần thiết để phân tán và phá kết tụ vật liệu nano đồng đều trong huyền phù. Tính mài mòn cao và nồng độ chất rắn cao đều không gây trở ngại. Với các thiết bị phản ứng siêu âm dòng chảy của chúng tôi, ngay cả những vật liệu có độ nhớt cao, dạng sệt cũng được xử lý với hiệu suất và độ tin cậy cao nhất. Do đó, máy phân tán siêu âm rất lý tưởng để sản xuất nhựa và vật liệu composite có hàm lượng chất độn cao.
Máy phân tán siêu âm có thể xử lý mọi loại nhựa và polyme, như nhựa epoxy, nhựa polyester, vinyl este, polyme và polyme sinh học, sơn và lớp phủ.
Có thể bổ sung mọi loại phụ gia và chất độn chức năng để sản xuất vật liệu composite theo công thức phối chế của bạn. Các chất độn và phụ gia thường dùng cho nhựa có chất độn bao gồm các hạt nano hiệu năng cao như CNTs, TiO2, SiO2, BaSO4, graphene, graphene oxit, các phiến nano Al2O3 (corundum), bột màu, v.v.
Các chất độn và phụ gia này được đưa vào nhựa để mang lại những đặc tính vật liệu vượt trội như khả năng chống trầy xước, độ bền kéo, khả năng chống tia UV, độ bóng, độ dẻo, tính chất quang học, v.v. Phân tán bằng siêu âm giúp đạt được tính năng vượt trội của vật liệu composite một cách đáng tin cậy và có thể tái lập.

Nghiền và phân tán bằng siêu âm là phương pháp giảm kích thước hạt có hiệu quả cao, ví dụ đối với magie hydrua

Nghiền ướt và phân tán bằng siêu âm là phương pháp giảm kích thước hạt có hiệu quả cao, ví dụ đối với TiO₂

Máy phân tán siêu âm lắp trên đường ống UIP4000hdT để sản xuất nhựa và vật liệu composite có hàm lượng chất độn cao.

Bản vẽ kỹ thuật của UIP4000hdt, một máy trộn công nghiệp mạnh mẽ với lực cắt lớn, công suất 4000 oát, dùng để sản xuất nhựa có hàm lượng chất độn cao và vật liệu composite nano ngay trên đường ống.

Gia công sản xuất nhựa có hàm lượng chất độn cao bằng siêu âm

Hielscher Ultrasonics cung cấp dịch vụ gia công hoặc sản xuất theo hợp đồng nhựa có hàm lượng chất độn cao. Chúng tôi sử dụng các máy phân tán siêu âm công nghiệp công suất cao để sản xuất nhựa có chất độn hiệu năng cao, được tùy chỉnh theo nhu cầu của đối tác hợp đồng.

Ngoài ra, chúng tôi cung cấp số lượng lớn nhựa epoxy có chất độn tiêu chuẩn, trong đó CNTs, TiO2, SiO2 hoặc graphene ở nhiều nồng độ khác nhau đã được đưa vào đồng đều bằng phương pháp phân tán siêu âm. Hãy liên hệ với chúng tôi để biết thêm thông tin về nhựa có hàm lượng chất độn cao và dịch vụ gia công sản xuất của chúng tôi!

Máy phân tán siêu âm công suất cao để sản xuất nhựa có chất độn

Hielscher Ultrasonics thiết kế, sản xuất và phân phối các máy phân tán siêu âm hiệu năng cao cho các ứng dụng đòi hỏi khả năng làm việc cường độ cao như sản xuất nhựa và vật liệu composite có hàm lượng chất độn cao. Các thiết bị siêu âm Hielscher được sử dụng trên toàn thế giới để phân tán vật liệu nano vào nhựa, polyme, sơn và các vật liệu hiệu năng cao khác.
Các thiết bị xử lý siêu âm công nghiệp của Hielscher Ultrasonics có thể liên tục cung cấp biên độ rất cao. Có thể dễ dàng duy trì biên độ lên đến 200µm khi vận hành 24/7. Khả năng vận hành máy phân tán siêu âm ở biên độ cao và điều chỉnh biên độ chính xác là cần thiết để điều chỉnh các điều kiện xử lý siêu âm cho phù hợp với công thức nhựa có chất độn và vật liệu composite.
Một thông số quy trình quan trọng khác là áp suất. Ở áp suất cao, cường độ xâm thực siêu âm và lực cắt do hiện tượng này tạo ra được tăng cường. Các thiết bị phản ứng siêu âm của Hielscher có thể được tăng áp. Một cảm biến áp suất dạng cắm được kết nối bằng dây với bộ phát siêu âm, nơi các thông số xử lý như năng lượng siêu âm, nhiệt độ, áp suất và thời gian được tự động lưu vào thẻ SD tích hợp.
Giám sát quy trình và ghi dữ liệu đóng vai trò quan trọng đối với việc chuẩn hóa quy trình liên tục và chất lượng sản phẩm. Bằng cách truy cập dữ liệu quy trình được ghi tự động, bạn có thể xem lại các lần xử lý siêu âm trước đó và đánh giá kết quả.
Một tính năng thân thiện với người dùng khác là điều khiển từ xa qua trình duyệt của các hệ thống siêu âm kỹ thuật số của chúng tôi. Thông qua tính năng điều khiển từ xa qua trình duyệt, bạn có thể khởi động, dừng, điều chỉnh và giám sát thiết bị xử lý siêu âm từ xa ở bất cứ đâu.

Liên hệ với chúng tôi ngay để tìm hiểu thêm về các máy phân tán siêu âm hiệu năng cao và ứng dụng của chúng trong sản xuất nhựa và vật liệu composite có hàm lượng chất độn cao! Nếu bạn quan tâm đến dịch vụ gia công sản xuất, vui lòng yêu cầu chúng tôi gửi đề xuất!

Bảng dưới đây cho biết năng lực xử lý gần đúng của các thiết bị siêu âm của chúng tôi:

Thể tích mẻ	Lưu lượng	Thiết bị được khuyến nghị
10 đến 2000mL	20 đến 400mL/min	UP200Ht, UP400St
0,1 đến 20L	0,2 đến 4L/min	UIP2000hdT
10 đến 100L	2 đến 10L/min	UIP4000hdT
n.a.	10 đến 100L/min	UIP16000
n.a.	lớn hơn	cụm thiết bị UIP16000

Phân tán ống nano carbon bằng siêu âm: Máy siêu âm Hielscher UP400S (400W) phân tán và gỡ rối các CNT thành từng ống nano riêng lẻ một cách nhanh chóng và hiệu quả.

Phân tán muội than bằng máy siêu âm UP200St

Chủ đề liên quan

Tài liệu / Tài liệu tham khảo

Guo L. et al. (2018): Enhanced thermal conductivity of epoxy composites filled with tetrapod-shaped ZnO. RSC Advances, 2018, 8. 12337–12343.
Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
Poinern G.E., Brundavanam R., Thi-Le X., Djordjevic S., Prokic M., Fawcett D. (2011): Thermal and ultrasonic influence in the formation of nanometer scale hydroxyapatite bio-ceramic. Int J Nanomedicine. 2011; 6: 2083–2095.

Hielscher Ultrasonics cung cấp các máy đồng nhất hóa siêu âm hiệu năng cao từ quy mô phòng thí nghiệm đến quy mô công nghiệp.

Công nghệ siêu âm hiệu năng cao! Danh mục sản phẩm của Hielscher bao quát toàn bộ dải thiết bị, từ thiết bị siêu âm phòng thí nghiệm nhỏ gọn, các thiết bị để bàn đến các hệ thống siêu âm hoàn toàn ở quy mô công nghiệp.