Sonochemical توليف مطاط
الموجات فوق الصوتية يدفع ويشجع على التفاعل الكيميائي للبلمرة من المطاط. من قبل قوات sonochemical، يحدث التوليف اللاتكس أسرع وأكثر كفاءة. حتى التعامل مع تفاعل كيميائي يصبح أسهل.
وتستخدم على نطاق واسع جزيئات المطاط كمادة مضافة للمواد المختلفة. وتشمل مجالات التطبيق المشتركة للاستخدام كإضافات في الدهانات ومواد الطلاء، والغراء والاسمنت.
لالبلمرة من المطاط، واستحلاب وتشتت محلول التفاعل الأساسي هو أحد العوامل الهامة التي تؤثر على جودة البوليمر بشكل كبير. والموجات فوق الصوتية معروفة كطريقة فعالة وموثوق بها للتفريق والاستحلاب. إمكانات عالية من الموجات فوق الصوتية هي القدرة على خلق التفرق و المستحلبات ليس فقط في micron- ولكن أيضا في نطاق حجم النانو. لتركيب المطاط، مستحلب أو تشتت أحادية، على سبيل المثال البوليسترين، في المياه (س / ث = النفط في المياه 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 طاقة الموجات فوق الصوتية مثل توزيع القطرات الدقيقة بحيث يكون الفاعل بالسطح زائدًا عن الحاجة. إذا تم إدخال الموجات فوق الصوتية ذات السعات العالية في السوائل ، تحدث ظاهرة ما يسمى التجويف. يتم إنشاء الرشقات السائلة والفقاعات الفراغية أثناء دورات الضغط العالي والضغط المنخفض بالتناوب. عندما لا تتمكن هذه الفقاعات الصغيرة من امتصاص المزيد من الطاقة ، فإنها تنفجر خلال دورة الضغط العالي ، بحيث يتم الوصول محليا إلى الضغوط التي تصل إلى 1000 بار وموجات الصدمة وكذلك الطائرات السائلة التي تصل إلى 400 كم / ساعة. [Suslick، 1998] هذه القوى الشديدة للغاية ، الناجمة عن التجويف بالموجات فوق الصوتية ، تسري على القطرات والجسيمات المرافقة. الجذور الحرة تشكلت تحت الموجات فوق الصوتية التجويف بدء البلمرة سلسلة من ردود الفعل من أحادية في الماء. سلاسل البوليمر تنمو وتشكل الجسيمات الأولية مع الحجم التقريبي من 10-20 نانومتر. الجسيمات الأولية تنتفخ مع أحادية، ويستمر الشروع في سلاسل البوليمر في المرحلة المائية، وتزايد المتطرفين البوليمر محاصرون من قبل الجزيئات الموجودة، وتستمر البلمرة داخل الجزيئات. بعد أن شكلت الجسيمات الأولية، عن مزيد من البلمرة يزيد من حجم ولكن ليس عدد الجسيمات. يستمر النمو حتى يتم استهلاك كل من مونومر. أقطار الجسيمات النهائية وعادة ما تكون 50-500 نانومتر.
وتستخدم على نطاق واسع جزيئات المطاط كمادة مضافة للمواد المختلفة. وتشمل مجالات التطبيق المشتركة للاستخدام كإضافات في الدهانات ومواد الطلاء، والغراء والاسمنت.
لالبلمرة من المطاط، واستحلاب وتشتت محلول التفاعل الأساسي هو أحد العوامل الهامة التي تؤثر على جودة البوليمر بشكل كبير. والموجات فوق الصوتية معروفة كطريقة فعالة وموثوق بها للتفريق والاستحلاب. إمكانات عالية من الموجات فوق الصوتية هي القدرة على خلق التفرق و المستحلبات ليس فقط في micron- ولكن أيضا في نطاق حجم النانو. لتركيب المطاط، مستحلب أو تشتت أحادية، على سبيل المثال البوليسترين، في المياه (س / ث = النفط في المياه 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 طاقة الموجات فوق الصوتية مثل توزيع القطرات الدقيقة بحيث يكون الفاعل بالسطح زائدًا عن الحاجة. إذا تم إدخال الموجات فوق الصوتية ذات السعات العالية في السوائل ، تحدث ظاهرة ما يسمى التجويف. يتم إنشاء الرشقات السائلة والفقاعات الفراغية أثناء دورات الضغط العالي والضغط المنخفض بالتناوب. عندما لا تتمكن هذه الفقاعات الصغيرة من امتصاص المزيد من الطاقة ، فإنها تنفجر خلال دورة الضغط العالي ، بحيث يتم الوصول محليا إلى الضغوط التي تصل إلى 1000 بار وموجات الصدمة وكذلك الطائرات السائلة التي تصل إلى 400 كم / ساعة. [Suslick، 1998] هذه القوى الشديدة للغاية ، الناجمة عن التجويف بالموجات فوق الصوتية ، تسري على القطرات والجسيمات المرافقة. الجذور الحرة تشكلت تحت الموجات فوق الصوتية التجويف بدء البلمرة سلسلة من ردود الفعل من أحادية في الماء. سلاسل البوليمر تنمو وتشكل الجسيمات الأولية مع الحجم التقريبي من 10-20 نانومتر. الجسيمات الأولية تنتفخ مع أحادية، ويستمر الشروع في سلاسل البوليمر في المرحلة المائية، وتزايد المتطرفين البوليمر محاصرون من قبل الجزيئات الموجودة، وتستمر البلمرة داخل الجزيئات. بعد أن شكلت الجسيمات الأولية، عن مزيد من البلمرة يزيد من حجم ولكن ليس عدد الجسيمات. يستمر النمو حتى يتم استهلاك كل من مونومر. أقطار الجسيمات النهائية وعادة ما تكون 50-500 نانومتر.
بالموجات فوق الصوتية المفاعلات خلية تدفق تسمح للتجهيز المستمر.
إذا تم تصنيع بولي ستيرين اللثي من خلال مسار sonochemical ، يمكن تحقيق جسيمات اللاتكس بحجم صغير من 50 نانومتر ووزن جزيئي مرتفع أكثر من 106 غ / جزيء. نظرا للاستحلاب بالموجات فوق الصوتية كفاءة ، سوف تكون هناك حاجة إلى كمية صغيرة من الفاعل بالسطح. تعمل تقنية ultrasonication المستمرة على محلول المونومر على توليد جزيئات كافية حول قطرات المونومر ، مما يؤدي إلى جسيمات اللاتكس الصغيرة جدًا أثناء البلمرة. إلى جانب تأثيرات البلمرة بالموجات فوق الصوتية ، فإن الفوائد الإضافية لهذه الطريقة هي درجة حرارة التفاعل المنخفضة ، وتتابع التفاعل الأسرع ونوعية جزيئات اللاتكس بسبب الوزن الجزيئي العالي للجسيمات. تنطبق مزايا البلمرة بالموجات فوق الصوتية أيضًا على عملية البلمرة المساعدة بالأمواج فوق الصوتية. [تشانغ وآخرون. 2009]
ويتحقق التأثير المحتمل لاتكس بواسطة توليف أكسيد الزنك nanolatex مغلفة: يظهر nanolatex أكسيد الزنك مغلفة أداء المضادة للتآكل عالية. في دراسة Sonawane وآخرون. (2010)، أكسيد الزنك / بولي (بوتيل ميتاكريليت)، وأكسيد الزنك، PBMA / بولي آنلين الجسيمات nanolatex مركب من 50 نانومتر تم توليفها من مستحلب البلمرة sonochemical.
HIELSCHER الفوق أجهزة الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة هي أدوات موثوقة وفعالة ل الهندسة رد فعل. وهناك مجموعة واسعة من المعالجات بالموجات فوق الصوتية مع قدرات الطاقة المختلفة والاجهزة يتأكد لتوفير التكوين الأمثل لعملية محددة والحجم. كل التطبيقات التي يمكن تقييمها في المختبر وتحجيمها في وقت لاحق تصل إلى حجم الإنتاج، خطيا. آلات الموجات فوق الصوتية لمعالجة المستمر في وضع التدفق من خلال ويمكن تحديثه وتعديله بسهولة في خطوط الإنتاج القائمة.
ويتحقق التأثير المحتمل لاتكس بواسطة توليف أكسيد الزنك nanolatex مغلفة: يظهر nanolatex أكسيد الزنك مغلفة أداء المضادة للتآكل عالية. في دراسة Sonawane وآخرون. (2010)، أكسيد الزنك / بولي (بوتيل ميتاكريليت)، وأكسيد الزنك، PBMA / بولي آنلين الجسيمات nanolatex مركب من 50 نانومتر تم توليفها من مستحلب البلمرة sonochemical.
HIELSCHER الفوق أجهزة الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة هي أدوات موثوقة وفعالة ل الهندسة رد فعل. وهناك مجموعة واسعة من المعالجات بالموجات فوق الصوتية مع قدرات الطاقة المختلفة والاجهزة يتأكد لتوفير التكوين الأمثل لعملية محددة والحجم. كل التطبيقات التي يمكن تقييمها في المختبر وتحجيمها في وقت لاحق تصل إلى حجم الإنتاج، خطيا. آلات الموجات فوق الصوتية لمعالجة المستمر في وضع التدفق من خلال ويمكن تحديثه وتعديله بسهولة في خطوط الإنتاج القائمة.
جهاز الموجات فوق الصوتية UP200S
مراجع الادب
- أوي، S. K .؛ بيغز، S. (2000): بالموجات فوق الصوتية الشروع في تركيب البوليسترين اللاتكس. الفوق Sonochemistry 7، 2000. 125-133.
- Sonawane، S. H؛ تيو، B. M .؛ Brotchie، A .؛ Grieser، F .؛ اشوك كومار، M. (2010): Sonochemical توليف أكسيد الزنك مغلف Nanolatex الوظيفية والأداء لمكافحة التآكل لها. صناعي & كيمياء بحوث الهندسة 19، 2010. 2200-2205.
- Suslick، K. S. (1998): كيرك-Othmer موسوعة التكنولوجيا الكيميائية. 4 إد. J. ايلي & أبناء: نيويورك، المجلد. 26، 1998. 517-541.
- تيو، B. M ..؛ اشوك كومار، M .؛ Grieser، F. (2011): البلمرة Sonochemical من miniemulsions في السوائل / خليط المياه العضوية. الكيمياء الفيزيائية الكيميائية الفيزياء 13، 2011. 4095-4102.
- تيو، B. M ..؛ تشن، F .؛ هاتون، T. A .؛ Grieser، F .؛ اشوك كومار، M .؛ (2009): رواية التوليف وعاء واحد من جزيئات أكسيد الحديد الأسود اللاتكس بواسطة أشعة بالموجات فوق الصوتية.
- تشانغ، K .؛ بارك، B.J؛ فانغ، F.F؛ تشوي، H. J. (2009): Sonochemical إعداد مركبات البوليمر النانوية. الجزيئات 14، 2009. 2095-2110.