التخليق الكيميائي لللاتكس
الموجات فوق الصوتية تحفز وتعزز التفاعل الكيميائي لبلمرة اللاتكس. بواسطة قوى سونوكيميائية ، يحدث تخليق اللاتكس بشكل أسرع وأكثر كفاءة. حتى التعامل مع التفاعل الكيميائي يصبح أسهل.
تستخدم جزيئات اللاتكس على نطاق واسع كمادة مضافة للمواد المختلفة. تشمل مجالات التطبيق الشائعة الاستخدام كإضافات في الدهانات والطلاء والمواد اللاصقة والأسمنت.
بالنسبة لبلمرة اللاتكس ، يعد استحلاب وتشتت محلول التفاعل الأساسي عاملا مهما يؤثر على جودة البوليمر بشكل كبير. تعرف الموجات فوق الصوتية بأنها طريقة فعالة وموثوقة للتشتت والاستحلاب. الإمكانات العالية للموجات فوق الصوتية هي القدرة على خلق التشتت و المستحلبات ليس فقط في الميكرون - ولكن أيضا في نطاق حجم النانو. لتخليق اللاتكس ، مستحلب أو تشتت المونومرات ، على سبيل المثال البوليسترين ، في الماء (o / w = زيت في الماء مستحلب) هو أساس رد الفعل. اعتمادا على نوع المستحلب ، قد تكون هناك حاجة إلى كمية صغيرة من الفاعل بالسطح ، ولكن في كثير من الأحيان توفر الطاقة فوق الصوتية مثل هذا التوزيع الدقيق للقطرات بحيث يكون الفاعل بالسطح غير ضروري. إذا تم إدخال الموجات فوق الصوتية ذات السعات العالية في السوائل ، تحدث ظاهرة ما يسمى التجويف. يتم إنشاء رشقات نارية سائلة وفقاعات مفرغة خلال دورات الضغط العالي والضغط المنخفض بالتناوب. عندما لا تستطيع هذه الفقاعات الصغيرة امتصاص المزيد من الطاقة ، فإنها تنفجر خلال دورة الضغط العالي ، بحيث يتم الوصول محليا إلى ضغوط تصل إلى 1000 بار وموجات الصدمة وكذلك النفاثات السائلة التي تصل سرعتها إلى 400 كم / ساعة. [سوسليك ، 1998] هذه القوى الشديدة للغاية ، الناجمة عن التجويف بالموجات فوق الصوتية ، تسري على القطرات والجسيمات المرفقة. الجذور الحرة التي تشكلت تحت الموجات فوق الصوتية التجويف بدء بلمرة التفاعل المتسلسل للمونومرات في الماء. تنمو سلاسل البوليمر وتشكل جزيئات أولية بحجم تقريبي 10-20 نانومتر. تنتفخ الجسيمات الأولية بالمونومرات ، ويستمر بدء سلاسل البوليمر في المرحلة المائية ، وتحاصر جذور البوليمر المتنامية بواسطة الجسيمات الموجودة ، وتستمر البلمرة داخل الجزيئات. بعد تكوين الجسيمات الأولية ، تزيد كل البلمرة الإضافية من حجم الجسيمات ولكن ليس عددها. يستمر النمو حتى يستهلك المونومر بالكامل. عادة ما تكون أقطار الجسيمات النهائية 50-500 نانومتر.
تسمح مفاعلات خلايا التدفق بالموجات فوق الصوتية بالمعالجة المستمرة.
يتم تحقيق تأثير محتمل لللاتكس من خلال تخليق نانولاتكس مغلف ZnO: يظهر نانولاتكس مغلف ZnO أداء عاليا مضادا للتآكل. في دراسة Sonawane et al. (2010) ، تم تصنيع جزيئات ZnO / poly (بوتيل ميثاكريلات) و ZnO−PBMA / polyaniline nanolatex المركبة من 50 نانومتر عن طريق بلمرة مستحلب سونوكيميائي.
Hielscher Ultrasonics أجهزة الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة هي أدوات موثوقة وفعالة ل سونوكيميكال رد فعل. تتأكد مجموعة واسعة من المعالجات بالموجات فوق الصوتية ذات السعات والإعدادات المختلفة للطاقة من توفير التكوين الأمثل للعملية والحجم المحددين. يمكن تقييم جميع التطبيقات في المختبر ومن ثم توسيع نطاقها إلى حجم الإنتاج خطيا. يمكن تعديل آلات الموجات فوق الصوتية للمعالجة المستمرة في وضع التدفق بسهولة في خطوط الإنتاج الحالية.
جهاز الموجات فوق الصوتية UP200S
الأدب / المراجع
- أوي ، س. ك. ؛ Biggs، S. (2000): بدء بالموجات فوق الصوتية لتوليف لاتكس البوليسترين. الموجات فوق الصوتية سونوكيمياء 7 ، 2000. 125-133.
- سوناوان ، س. ه. تيو ، ب. م. ؛ بروتشي ، أ. ؛ جريزر ، ف. ؛ Ashokkumar، M. (2010): التوليف الكيميائي للنانولاتكس الوظيفي المغلف ZnO وأدائه المضاد للتآكل. صناعي & بحوث الكيمياء الهندسية 19 ، 2010. 2200-2205.
- Suslick، KS (1998): موسوعة كيرك أوثمر للتكنولوجيا الكيميائية. 4 إد جيه وايلي & الأبناء: نيويورك، المجلد 26، 1998. 517-541.
- تيو ، ب. م. ؛ أشوكومار ، م. Grieser، F. (2011): البلمرة الكيميائية للمستحلبات الصغيرة في السوائل العضوية / مخاليط الماء. كيمياء فيزيائية فيزياء كيميائية 13 ، 2011. 4095-4102.
- تيو ، ب. م. ؛ تشين ، ف. ؛ هاتون ، ت. أ. ؛ جريزر ، ف. ؛ أشوكومار ، م. (2009): توليف وعاء واحد جديد لجسيمات اللاتكس اللاتكس المغنتيت عن طريق التشعيع بالموجات فوق الصوتية.
- تشانغ ، ك. بارك ، بي جيه ؛ فانغ ، ف. ف. ؛ تشوي ، إتش جيه (2009): التحضير الكيميائي للمركبات النانوية البوليمرية. الجزيئات 14 ، 2009. 2095-2110.