Hielscher Ultrasonics
Biće nam drago da razgovaramo o vašem procesu.
Pozovite nas: +49 3328 437-420
Pošaljite nam mail: info@hielscher.com

Sonohemijska sinteza lateksa

Ultrazvuk inducira i potiče hemijsku reakciju za polimerizaciju lateksa. Sonohemijskim silama, sinteza lateksa se odvija brže i efikasnije. Čak i rukovanje hemijskom reakcijom postaje lakše.

Čestice lateksa se široko koriste kao aditivi za različite materijale. Uobičajena područja primjene uključuju upotrebu kao aditiva u bojama i premazima, ljepilima i cementu.
Za polimerizaciju lateksa, emulzifikacija i disperzija baznog reakcionog rastvora je važan faktor koji značajno utiče na kvalitet polimera. Ultrazvuk je dobro poznat kao efikasna i pouzdana metoda za dispergiranje i emulgiranje. Visok potencijal ultrazvuka je sposobnost stvaranja disperzije i emulzije ne samo u mikronskim već iu nano-veličinama. Za sintezu lateksa, emulzije ili disperzije monomera, npr. polistirena, u vodi (o/w = ulje u vodi Emulzija) je osnova reakcije. Ovisno o vrsti emulzije, može biti potrebna mala količina surfaktanta, ali često ultrazvučna energija osigurava tako finu raspodjelu kapljica tako da je surfaktant suvišan. Ako se ultrazvuk velikih amplituda uvede u tečnosti, dolazi do pojave takozvane kavitacije. Pucanje tečnosti i mjehurići vakuuma nastaju tokom naizmjeničnih ciklusa visokog i niskog pritiska. Kada ovi mali mehurići ne mogu da apsorbuju više energije, oni implodiraju tokom ciklusa visokog pritiska, tako da se lokalno postižu pritisci do 1000 bara i udarni talasi kao i mlazovi tečnosti do 400 km/h. [Suslick, 1998] Ove vrlo intenzivne sile, uzrokovane ultrazvučnom kavitacijom, djeluju na kapljice i čestice koje ga okružuju. Slobodni radikali nastali pod ultrazvukom kavitacija iniciraju lančanu reakciju polimerizacije monomera u vodi. Polimerni lanci rastu i formiraju primarne čestice približne veličine od 10-20 nm. Primarne čestice bubre od monomera, a inicijacija polimernih lanaca se nastavlja u vodenoj fazi, rastući polimerni radikali bivaju zarobljeni postojećim česticama, a polimerizacija se nastavlja unutar čestica. Nakon što se formiraju primarne čestice, sva daljnja polimerizacija povećava veličinu, ali ne i broj čestica. Rast se nastavlja sve dok se ne potroši sav monomer. Konačni prečnici čestica su obično 50-500 nm.

Sono-sinteza se može izvesti kao serija ili kao kontinuirani proces.

Ultrazvučni reaktori sa protočnim ćelijama omogućavaju kontinuiranu obradu.

Ako se polistirenski lateks sintetizira sonohemijskim putem, mogu se postići čestice lateksa male veličine od 50 nm i visoke molekularne težine veće od 106 g/mol. Zbog efikasne ultrazvučne emulgacije, bit će potrebna samo mala količina surfaktanta. Kontinuirana ultrazvučna obrada primijenjena na otopinu monomera stvara dovoljno radikala oko kapljica monomera, što dovodi do vrlo malih čestica lateksa tokom polimerizacije. Osim efekata ultrazvučne polimerizacije, daljnje prednosti ove metode su niska temperatura reakcije, brži slijed reakcije i kvalitet čestica lateksa zbog velike molekularne težine čestica. Prednosti ultrazvučne polimerizacije važe i za ultrazvučno potpomognutu kopolimerizaciju. [Zhang et al. 2009]
Potencijalni efekat lateksa postiže se sintezom ZnO inkapsuliranog nanolateksa: ZnO inkapsulirani nanolateks pokazuje visoke antikorozivne performanse. U studiji Sonawane et al. (2010), ZnO/poli(butil metakrilat) i ZnO-PBMA/polianilin nanolateks kompozitne čestice od 50 nm su sintetizovane sonohemijskom emulzionom polimerizacijom.
Hielscher Ultrasonics ultrazvučni uređaji velike snage su pouzdani i efikasni alati za sonochemical reakcija. Širok raspon ultrazvučnih procesora s različitim kapacitetima snage i postavkama osigurava optimalnu konfiguraciju za određeni proces i volumen. Sve aplikacije se mogu evaluirati u laboratoriji i naknadno linearno povećati na veličinu proizvodnje. Ultrazvučne mašine za kontinuiranu obradu u protočnom režimu mogu se lako naknadno ugraditi u postojeće proizvodne linije.
UP200S - Hielscher's powerful 200W ultrasonicator for sonochemical processes

Ultrazvučni uređaj UP200S

Kontaktirajte nas / zatražite više informacija

Razgovarajte s nama o vašim zahtjevima obrade. Mi ćemo preporučiti najprikladnije parametre podešavanja i obrade za vaš projekat.





Molimo obratite pažnju na naše Politika privatnosti.


Literatura/Reference

  • Ooi, SK; Biggs, S. (2000): Ultrazvučno pokretanje sinteze polistirenskog lateksa. Ultrasonics Sonochemistry 7, 2000. 125-133.
  • Sonawane, SH; Teo, BM; Brotchie, A.; Grieser, F.; Ashokkumar, M. (2010): Sonohemijska sinteza ZnO inkapsuliranog funkcionalnog nanolateksa i njegove antikorozivne performanse. Industrial & Istraživanje inženjerske hemije 19, 2010. 2200-2205.
  • Suslick, KS (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; 4th Ed. J. Wiley & Sinovi: New York, Vol. 26, 1998. 517-541.
  • Teo, BM.; Ashokkumar, M.; Grieser, F. (2011): Sonohemijska polimerizacija miniemulzija u mješavinama organskih tekućina/voda. Fizička hemija Hemijska fizika 13, 2011. 4095-4102.
  • Teo, BM.; Chen, F.; Hatton, TA; Grieser, F.; Ashokkumar, M.; (2009): Nova sinteza nanočestica magnetitnog lateksa u jednoj posudi ultrazvučnim zračenjem.
  • Zhang, K.; Park, BJ; Fang, FF; Choi, HJ (2009): Sonohemijska priprema polimernih nanokompozita. Molecules 14, 2009. 2095-2110.

Biće nam drago da razgovaramo o vašem procesu.

Let's get in contact.