Door naar hoofdmenu
Uitgelichte afbeelding Gelering genezen

Wat zijn gelering en uitharding; pot life, uitharding & geltijd, levensduur: hoe is viscositeit belangrijk?

Gelering, uitharding en andere gerelateerde terminologieën uitgelegd

Wat is gelering?

Gelering / gel-overgang is de vorming van een gel uit een systeem met polymeren. Vertakte polymeren kunnen verbindingen tussen de ketens vormen, wat leidt tot steeds grotere polymeren. Op dat punt in de reactie, dat wordt gedefinieerd als gelpunt, verliest het systeem vloeibaarheid en wordt de viscositeit erg groot.

Gelering is het proces waarbij gel uit sol wordt gevormd. Sols worden geproduceerd door nanodeeltjes in de vloeistof te laten groeien of door de nanodeeltjes in de vloeistof te verspreiden. Gel is een vast-achtig materiaal waarin een solide netwerk van onderling verbonden nanostructuren, die het volledige volume van een vloeibaar medium beslaan. Een sol kan een gel worden als de gedispergeerde nanodeeltjes samenkomen om een ​​netwerk te vormen dat de vloeistof uitbreidt.

Gel is een niet-vloeibaar colloïdaal netwerk of polymeernetwerk dat door een vloeistof over zijn hele volume wordt uitgebreid. Een gel heeft een eindige, meestal vrij kleine, vloeispanning.

Bewaking van gelering

Processen zoals gelering kunnen in realtime worden gevolgd onder de gewenste omstandigheden en de monsters kunnen worden blootgesteld aan geschikte chemische en fysische stimuli.

Bij de ontwikkeling stelt geleringsmonitoring onderzoekers in staat het materiaalgedrag te begrijpen met betrekking tot verschillende formuleringen, hoe de reactie reageert op de toevoegingen van katalysatoren of additieven, en hoe de reactiesnelheid verandert bij verschillende temperaturen.

Toepassingsgebieden - Gels

Eten en drinken

Gelering in voedsel wordt gedefinieerd als het proces waarbij de vloeistof wordt omgezet in de gel. Een gel wordt beschouwd als de vloeistof die in een vaste stof is gesuspendeerd.

Het gelerend vermogen van voedseleiwitten is een belangrijk functioneel kenmerk bij de productie van voedsel. Een groot aantal belangrijke voedingsmiddelen zijn gels waarin de gelerende ingrediënten eiwitten zijn. Samen met pectines, zetmeel en tandvlees vormen ze sterke gels. De voedingsindustrie gebruikt verschillende eiwitten om gels of gelhoudende producten te produceren die verschillende reologische eigenschappen, uiterlijk en gelpunt vertonen. Gelering is een basisproces bij de verwerking van verschillende voedingsmiddelen, melkgels, vlees- en visproducten, andere vleesproducten, vruchtengelei, brooddeeg, taart- en cakevullingen, gestold eiwit en andere.

Het wordt ook gebruikt als verdikkingsmiddel voor puddingen en ook in fruitgelatine, snoep, cakes, ijs, yoghurt en meer.

Jelly Cubes - gelering viscositeitstoepassingen voor de voedingsindustrie

Jelly Cubes - gelering viscositeitstoepassingen voor de voedingsindustrie

Cosmetica en farmaceutische toepassingen

Supramoleculaire hydrogelen op basis van polysacchariden hebben de laatste tijd aanzienlijke onderzoeksinteresse gekregen vanwege hun hoge structurele functionaliteit, lage toxiciteit en mogelijke toepassingen in cosmetica, katalyse, medicijnafgifte, weefseltechnologie en het milieu. Modulatie van de stabiliteit van hydrogels is van het allergrootste belang, vooral in het geval van stimuli-responsieve systemen. Het is een eiwit dat wordt verkregen door ligamenten, huid en botten van sommige dieren, zoals koeien of varkens, met het water te koken. Het wordt veel gebruikt bij de vorming van shampoos, cosmetica en gezichtsmaskers.

Gels worden ook gebruikt in fotografische film en als bekledingsmateriaal in vitamines en capsules.

Kenmerken van gels

Een gel is een colloïdaal systeem waarin de gedispergeerde fase vloeibaar is en het dispersiemedium vast is. De aard van de gel hangt af van de coëxistentie tussen het vloeibare medium en het vaste netwerk. Weinig soorten gels zijn hydrogels, organogels en xerogels.

  • Het is een colloïdaal systeem waarin de gedispergeerde fase vloeibaar is en het dispersiemedium vast is.
  • Het is een onbeweeglijke halfvaste stof en vertoont een honingraatachtige structuur.
  • Veel gels hebben de neiging vloeistof op te nemen en op te zwellen.
  • Ze vertonen geen Tyndall-effect, Brownse beweging en elektroforese.

Wat is genezen?

Uitharding is een proces waarbij een chemische reactie (zoals polymerisatie) of fysieke actie (zoals verdamping) plaatsvindt, resulterend in een hardere, hardere of stabielere verbinding (zoals een lijmverbinding) of substantie (zoals beton).

Controle op genezing

Methoden voor het volgen van de uitharding geven een significant inzicht in het chemische proces en definiëren procesacties om specifieke kwaliteitsindices te bereiken en de mechanische eigenschappen van de uitgeharde substantie te verbeteren (voor bv. Thermohardende hars-matrix composietmaterialen).

Viscositeit is de belangrijkste eigenschap voor de eerste stap van het composietvormen, het impregneren van vezels. Tijdens deze stap is het belangrijk om de viscositeit onder een bepaalde drempel te houden om een ​​goede productkwaliteit te garanderen. Met behulp van het op viscositeit gebaseerde controlesysteem van rheonics is het mogelijk om deze viscositeit in real-time en in de mal te volgen om te controleren of de vezelimpregnering verloopt zoals gepland. Dan is het belangrijk om de gelering en de evolutie van de glasovergangstemperatuur (Tg) te identificeren.

Conceptuele viscositeitscurve voor isotherme uitharding van epoxyharsen
Conceptuele viscositeitscurve voor isotherme uitharding van epoxyharsen - Bewaking van uitharding

Lijmen en kitten

Monitoring van de mate van uitharding van lijmen en harsen is belangrijk om te bepalen of een bepaalde partij materiaal de noodzakelijke mechanische eigenschappen heeft bereikt, in plaats van alleen te vertrouwen op de specificaties van de fabrikant en aanpassing van procesparameters. Dit is belangrijk bij gietbewerkingen om te bepalen wanneer het veilig is om het uitgeharde onderdeel uit de vorm te halen en bij composietproductie om te bepalen wanneer een gelamineerd onderdeel volledig is uitgehard.

Productietoepassingen - lucht- en ruimtevaart, windenergie, automobiel

De belangrijkste toepassingsgebieden zijn vliegtuigen, auto-onderdelen, rakettechnologie, hogesnelheidsmachines, uitrustingsonderdelen en bouwconstructies. Bij de ontwikkeling van ruwe harsen, thermoplastische composieten (TPC's) en thermoharders, stelt uithardingsmonitoring een onderzoeker in staat om te zien hoe het materiaal uithardt, hoe snel het uithardt in reactie op verschillende formuleringen, hoe de reactie reageert op de toevoegingen van katalysatoren of additieven, en hoe de reactiesnelheid verandert bij verschillende temperaturen.

TPC's bieden OEM's een unieke kans om metalen zoals staal en aluminium te vervangen door een lichtgewicht en geavanceerd materiaal dat uitstekende vervormbaarheid, corrosiebestendigheid en sterkte biedt. Deze eigenschappen zorgen ervoor dat er veel vraag is naar TPC's, omdat ze ontwerpers in staat stellen om lichtere vliegtuigen, snellere auto's en sterkere olie- en gasleidingen, windmolens en turbines te maken.

Voor de fabrikanten van SMC / BMC en prepregs wordt uithardingsmonitoring grotendeels gebruikt om de consistentie van het product te controleren, als garantie voor hun klanten dat deze producten zullen genezen zoals verwacht. De meest interessante fabricagetoepassingen zijn vaak bij de uiteindelijke eindgebruikers van thermoharders en polymeren. Veel ruimtevaartprojecten gebruiken composietmaterialen omdat ze erg licht en erg sterk zijn. In lucht- en ruimtevaarttoepassingen kunnen verschillende secties van enkele, grote composietonderdelen met verschillende snelheden uitharden vanwege verschillende diktes en thermische omstandigheden. De uithardingsbewaking geeft informatie voor het aanpassen van de procestemperatuur, waardoor een groot deel gelijkmatig uithardt.

Ruimtevaartuigcomponenten zoals rompen en hitteschilden gebruiken composieten vanwege hun unieke combinatie van hoge sterkte en laag gewicht. Meer nog dan voor vliegtuigen zijn de veiligheidseisen voor ruimtevaartuigen van het grootste belang en kan uithardingsmonitoring documenteren dat een levens- en bedrijfskritisch onderdeel volgens specificatie is vervaardigd.

Verwerkingstijd, levensduur, geltijd, uithardingstijd

Toepasbaar op:

Diverse materialen zoals epoxy's of andere composietharsen, langzaam uithardende kleefstoffen, verven, gelatine of koolwaterstofgels, uithardbare bepaalde smeermiddelen en mengsels van synthetische polymeren en oplosmiddelen.

Verwerkingstijd, levensduur - lijmen, epoxy, viscositeit van harsen

Verwerkingstijd, levensduur - lijmen, epoxy, harsen

 

Potlife en beroepsleven worden vaak als hetzelfde beschouwd, maar dat is niet altijd het geval. 

Potleven wordt gedefinieerd als de hoeveelheid tijd die nodig is om een ​​aanvankelijke gemengde viscositeit te verdubbelen of te verviervoudigen voor producten met een lagere viscositeit (1000 cPs). De timing begint vanaf het moment dat het product wordt gemengd en wordt gemeten bij kamertemperatuur.

ArbeidslevenAan de andere kant is de hoeveelheid tijd dat een epoxy laag genoeg blijft in viscositeit dat het nog steeds gemakkelijk kan worden aangebracht op een onderdeel of substraat in een bepaalde toepassing. Om die reden kan de levensduur variëren van applicatie tot applicatie, en zelfs door de applicatiemethode van de epoxy, dus er is geen uniforme methode om deze eigenschap te kwantificeren.

Verwerkingstijd kan als richtlijn dienen bij het bepalen van de levensduur door een ruwe tijdlijn van viscositeitsgroei te geven, waarbij bedacht wordt dat de viscositeit verdubbelt voor elke waarde van de pot life.

Gel tijd is een andere term die vaak door elkaar wordt gebruikt met de verwerkingstijd, hoewel er enkele verschillen zijn. Beide termen worden gebruikt om de verdikking van een epoxy te beschrijven nadat deze is gemengd, maar de geleringstijd wordt vaak ook bij verhoogde temperaturen getest. De geleringstijd wordt bepaald door de epoxy te verhitten en te observeren wanneer deze vezelig of gelachtig begint te worden, hoewel niet helemaal uitgehard. Het zal hoogstwaarschijnlijk een hogere viscositeit hebben aan het einde van de meting van de houdbaarheid. Deze waarde kan nuttig zijn voor fabricagedoeleinden als men een onderdeel moet verplaatsen voordat de uitharding voltooid is, maar geen verschuiving in de plaatsing van een onderdeel wenst. Het is echter geen standaard kwaliteitscontroletest en moet, indien nodig, bij elke toepassing experimenteel worden bepaald.

Hersteltijd verwijst naar de tijd die nodig is om iets volledig te laten genezen. Veel stoffen hebben uithardingstijd nodig om volledig uit te harden. Voorbeelden zijn: epoxy's, lijmen, harsen, beton, etc. In een rubbersamenstelling is uithardingstijd de tijd die nodig is om bij een bepaalde temperatuur een optimale viscositeit of modulus te bereiken. In een lijm is het de hoeveelheid tijd die nodig is om een ​​lijm volledig uit te harden. Als een lijm niet volledig is uitgehard, zal de hechting mislukken. Uithardingstijd is erg handig om de duurzaamheid van de stof te controleren.

Viscositeitsmetingen voor kwaliteitscontrole, materiaalkarakterisering en R&D

Viscositeitsmeting is een uiterst nuttige techniek voor kwaliteitscontrole.

  • Het karakteriseren van de viscositeit bij gelering - inline kan nuttig zijn bij verbeterde procescontrole door middel van betere analyse.
  • Epoxy's, harsen zijn complexe systemen met een breed scala aan toepassingen en commerciële toepassingen. Nauwkeurige karakterisering van emulsies met de viscositeitsgegevens is van cruciaal belang om gewenste eigenschappen in eindgebruikerstoepassingen, stabiliteit en prestaties te garanderen.

Viscositeitsmeting verkregen met een inline viscositeitsmeter kan een uitstekende QC-benchmark bieden en QA / QC van het proces en het eindproduct garanderen. Viscositeitssensoren kunnen worden gebruikt bij het karakteriseren van de reologie / R&D en QA / QC van het materiaal van epoxy's, harsen en composietharsen die in een breed scala aan toepassingen en industrieën worden gebruikt. Viscositeitsbewaking tijdens gelering van epoxy's kan inzicht geven in de verwerkingstijd, de verwerkingstijd van materialen, de geleringstijd en uithardingstijden. 

Lees onze gerelateerde toepassingsnotities.

Afdichtingsmiddelen en lijmen viscositeit en reologie bij formulering, testen en aanbrengen

Afdichtingsmiddelen en lijmen viscositeit en reologie bij formulering, testen en aanbrengen

Lijmen en kitten worden veel gebruikt voor het verbinden, beschermen en afdichten van systemen in constructie, fabricage en onderhoud. Deze branche ...

Lees verder
Realtime reologiemetingen van polymeersmeltingen

Realtime reologiemetingen van polymeersmeltingen

Polymeren zijn niet langer goedkope vervangers voor natuurlijke producten, maar bieden hoogwaardige opties voor een verscheidenheid aan industriële toepassingen ...

Lees verder
Inline viscositeitsmetingen in polymerisatiereacties

Inline viscositeitsmetingen in polymerisatiereacties

Polymeerproductie is een van de belangrijkste gebieden van toegepaste chemie vanwege het grote aantal toepassingen in de industrie ...

Lees verder
Rheonics voorgestelde producten

Rheonics dichtheidsmeters en viscositeitsmeters zijn verkrijgbaar als sondes en doorstroomsystemen voor installatie in blending skids, opslagtanks, laadterminal, proceslijnen en in transportvaten. Alle Rheonics-producten zijn ontworpen om de zwaarste procesomgevingen, hoge temperaturen, hoge schokken, trillingen, schuurmiddelen en chemicaliën te weerstaan.

Unieke voordelen met de SRV / SRD

Hoge stabiliteit en ongevoelig voor montageomstandigheden: elke configuratie mogelijk

Rheonics SRV en SRD gebruiken een unieke gepatenteerde coaxiale resonator, waarbij twee uiteinden van de sensoren in tegengestelde richtingen draaien, waardoor reactiekoppels bij hun montage worden opgeheven en ze daardoor volledig ongevoelig worden voor montageomstandigheden en stroomsnelheden. Sensorelement zit direct in de vloeistof, zonder speciale vereisten voor behuizing of beschermende kooi.

Sensor_Pipe_mounting Montage - Buizen
Sensor_Tank_mounting Montage - Tanks

Direct nauwkeurige uitlezingen van de productiekwaliteit - Compleet systeemoverzicht en voorspellende controle

Rheonics' RheoPulse software is krachtig, intuïtief en gemakkelijk te gebruiken. Real-time procesvloeistof kan worden gecontroleerd op de geïntegreerde IPC of een externe computer. Meerdere sensoren verspreid over de fabriek worden beheerd vanuit één dashboard. Geen effect van drukpulsatie door pompen op sensorwerking of meetnauwkeurigheid. Geen effect van trillingen.

Inline metingen, geen bypass-lijn nodig

Installeer de sensor direct in uw processtroom om realtime viscositeits- (en densiteits-) metingen uit te voeren. Er is geen bypass-lijn nodig: de sensor kan in-line worden ondergedompeld; debiet en trillingen hebben geen invloed op de meetstabiliteit en nauwkeurigheid.

Tri-clamp_SRV_montage
doorstroomcel

ATEX en IECEx-conformiteit

SRV en SRD zijn intrinsiek veilige sensoren gecertificeerd door ATEX en IECEx voor gebruik in gevaarlijke omgevingen. Deze sensoren voldoen aan de essentiële gezondheids- en veiligheidseisen met betrekking tot het ontwerp en de constructie van apparatuur en beveiligingssystemen die zijn bedoeld voor gebruik in mogelijk explosieve atmosferen. De intrinsiek veilige en explosieveilige certificeringen van Rheonics maken ook aanpassing van een bestaande sensor mogelijk. Aangepaste sensoren kunnen worden geleverd voor toepassingen die één eenheid tot duizenden eenheden vereisen; met doorlooptijden van weken versus maanden.

Rheonics SRV & SRD zijn beide ATEX- en IECEx-gecertificeerd. (Meer details)

ATEX_High_Res-1000x750x72
Zoeken