Wysokowydajna emulgacja ultradźwiękowa w pigmencie farby

Emulgowanie ultradźwiękowe  skutkuje znacznie mniejszymi kropelkami i lepszą stabilnością emulsji. Nanoemulsyfikacja ultradźwiękowa służy do wytwarzania wysokowydajnych emulsji do wysokowydajnych materiałów, farb, powłok, żywności, farmaceutyków i kosmetyków.

 

Pigmenty organiczne i nieorganiczne odgrywają ważną rolę w formułowaniu powłok. Aby zmaksymalizować wydajność pigmentu, należy dobrze kontrolować wielkość cząstek. Kiedy proszki pigmentowe dodawane są do systemów na bazie wody, rozpuszczalników lub epoksydów, poszczególne cząstki pigmentu mają tendencję do tworzenia dużych aglomeratów. Do rozbijania tego aglomeratu i mielenia poszczególnych cząstek pigmentu często stosuje się urządzenia mechaniczne o wysokim ścinaniu, takie jak mieszalniki rotorowo-stojanowe lub młyny perełkowe z mieszaniem. Ultradźwięki są niezwykle skuteczną alternatywą dla tego etapu wytwarzania powłok.

 

Mielenie i dyspersja ultradźwiękowa jest na ogół lepsza od szybkoobrotowych mieszalników i szlifierek mediów, ponieważ obróbka ultradźwiękowa pozwala na bardziej spójną obróbkę wszystkich cząstek. Ogólnie rzecz biorąc, obróbka ultradźwiękowa daje mniejszy rozmiar cząstek i węższy rozkład wielkości cząstek (krzywa mielenia pigmentu). Poprawia to ogólną jakość dyspersji pigmentu, ponieważ większe cząstki często wpływają na moc przetwarzania, połysk, odporność i wygląd optyczny.

Zastosowanie ultradźwięków w recepturach farb

Preparaty farb i powłok zawierają różne składniki, takie jak pigmenty, wypełniacze, dodatki chemiczne, środki sieciujące i modyfikatory reologii. Ultradźwięki są skuteczną metodą dyspergowania, emulgowania, deaglomeracji i mielenia takich składników w recepturach farb.

1.Emulgowanie polimerów w układach wodnych

2.Dyspersja i supermielenie pigmentów

3.Redukcja rozmiaru nanomateriałów w powłokach o wysokiej wydajności

 

Powłoki dzielą się na dwie główne kategorie: żywice i powłoki na bazie wody i rozpuszczalników. Każdy typ ma swój własny zestaw wyzwań. Kierunek redukcji LZO i wysokie ceny rozpuszczalników stymulują rozwój technologii powlekania żywicami na bazie wody. Zastosowanie ultradźwięków może poprawić wydajność takich systemów przyjaznych dla środowiska.

 

Ultradźwiękowy może ulepszyć formułę powłoki

Ultradźwięki mogą pomóc w tworzeniu powłok architektonicznych, przemysłowych, motoryzacyjnych i drewnianych poprawić właściwości farby, takie jak siła koloru, zarysowania, pęknięcia oraz odporność na promieniowanie UV lub elektryczną. Niektóre z tych właściwości powłoki uzyskuje się poprzez włączenie nanomateriałów, takich jak tlenki metali (TiO2, krzemionka, dwutlenek ceru, ZnO itp.).

Ultradźwięki dodatkowo przyczyniają się do odpieniania i odgazowywania produktów o wysokiej lepkości.

 

Ultradźwięki  mogą wykonać obróbkę polimeryzacji emulsyjnej

Tradycyjne formuły powłok wykorzystują podstawową chemię polimerów. Zmiany w technologii powłok wodorozcieńczalnych miały wpływ na dobór surowców, właściwości i metody formułowania.

W tradycyjnej polimeryzacji emulsyjnej, takiej jak powłoki na bazie wody, cząstki budowane są od środka do powierzchni. Czynniki dynamiczne wpływają na jednorodność i morfologię cząstek. Obróbka ultradźwiękowa może wytwarzać emulsje polimerowe na dwa sposoby:

Od góry do dołu: Emulgowanie/dyspergowanie większych cząstek polimeru w celu wytworzenia mniejszych cząstek poprzez zmniejszenie ich rozmiaru.

Od dołu do góry: Ultradźwięki stosuje się przed polimeryzacją cząstek lub w jej trakcie.

 

Ogólnie rzecz biorąc, ultradźwiękowa nanoemulsyfikacja powłoki może sprzyjać procesowi dyspersji i emulgacji nanocząstek, poprawiać jednorodność, stabilność i działanie powłok. Jest to wydajna i kontrolowalna technologia, która jest szeroko stosowana w przemyśle powłokowym.