Hielscher ultrazvuková technologie

Sonochemická Syntéza Latex

Ultrazvuk vyvolává a podporuje chemické reakce pro polymeraci latexu. Tím sonochemická sil, syntéza latex nastane rychlejší a efektivnější. Dokonce i manipulace s chemickou reakcí se stává snadnější.
Latexové částice jsou široce používány jako aditiva pro různé materiály. Běžné pole aplikace zahrnují použití jako přísady do barev a nátěrů, lepidel a cementu.
Pro polymeraci latexu, emulgace a dispergace základního reakčního roztoku, je důležitým faktorem, který ovlivňuje kvalitu polymeru významně. Ultrazvuk je známý jako účinný a spolehlivý způsob pro rozptylování a emulgaci. Vysoký potenciál ultrazvukem je schopnost vytvářet disperze a emulze a to nejen v Mikronové, ale také v rozsahu nano-velikosti. Pro syntézu latexu, emulze nebo disperze monomerů, např. polystyren, ve vodě (o / w = emulze olej ve vodě Emulze) je základem reakce. V závislosti na typu emulze může být vyžadováno malé množství povrchově aktivní látky, ale často ultrazvuková energie poskytuje takovou jemnou distribuci kapiček, takže povrchově aktivní činidlo je nadbytečné. Pokud se do kapalin zavede ultrazvuk s vysokými amplitudami, objeví se fenomén tzv. Kavitace. Kapalné výboje a vakuové bubliny se vytvářejí během střídavých vysokotlakých a nízkotlakých cyklů. Když tyto malé bubliny nemohou absorbovat více energie, v průběhu vysokotlakého cyklu se rozpadají, takže tlaky do 1000 barů a rázové vlny, stejně jako proudění kapalin až do 400 km / h, jsou dosaženy místně. [Suslick, 1998] Tyto vysoce intenzivní síly způsobené ultrazvukovou kavitací působí na uzavřené kapky a částice. Volné radikály vznikly pod ultrazvukem kavitace iniciovat řetězové reakce polymerace monomerů ve vodě. Polymerní řetězce rostou a tvoří primární částice o přibližné velikosti 10-20 nm. Primární částice se naplní monomery, a zahájení polymerních řetězců pokračuje ve vodné fázi, rostoucí polymerní zbytky jsou zachyceny existujících částic, a polymerace pokračuje uvnitř částic. Po vytvoření primární částice, všechny další polymerace zvyšuje velikost, ale ne počet částic. Růst pokračuje, dokud všechny monomeru je spotřebována. Konečné průměry částic jsou obvykle 50 až 500 nm.
Sono-syntéza může být prováděna jako dávkový nebo jako kontinuální proces.

Ultrazvukový průtokoměr buněčné reaktory umožňují kontinuální zpracování.

Pokud se polystyrenový latex syntetizuje pomocí sonochemického způsobu, lze dosáhnout latexových částic o malé velikosti 50 nm a vyšší molekulové hmotnosti vyšší než 106 g / mol. Kvůli účinné emulzi ultrazvuku bude zapotřebí pouze malé množství povrchově aktivní látky. Kontinuální ultrazvuku aplikovaná na roztok monomeru vytváří dostatečné množství radikálů kolem monomerních kapiček, což vede k velmi malým latexovým částicím během polymerace. Kromě účinků ultrazvukové polymerace jsou dalším výhodami této metody nízká reakční teplota, rychlejší reakční sekvence a kvalita latexových částic v důsledku vysoké molekulové hmotnosti částic. Výhody ultrazvukové polymerace platí také pro ultrazvukovou asistovanou kopolymeraci. [Zhang et al. 2009]
Potenciální účinek latexu je dosaženo syntézou ZnO zapouzdřené nanolatex: ZnO zapouzdřený nanolatex vykazuje vysokou antikorozní výkonnost. Ve studii Sonawane et al. (2010), ZnO / poly (butyl-methakrylát), a ZnO-PBMA / polyanilinu nanolatex kompozitní částice 50 nm, které byly syntetizovány podle sonochemická emulzní polymerace.
Hielscher Ultrazvuk vysoce výkonný ultrazvukové přístroje jsou spolehlivé a účinné nástroje pro sonochemická reakce. Široká škála ultrazvukových procesorů s různými energie kapacitách a uspořádání zajišťuje, že pro poskytnutí optimální nastavení pro konkrétní proces a objemu. Všechny aplikace mohou být vyhodnoceny v laboratoři a následně zmenšen do velikosti produkce, lineárně. Ultrazvukové zařízení pro kontinuální zpracování v režimu průtokovém lze snadno dodatečně do stávajících výrobních linek.
UP200S - Hielscher Výkonný 200W ultrasonicator pro sonochemická procesy

ultrazvukový přístroj UP200S

Kontakt / požádat o další informace

Promluvte si s námi o vaše požadavky na zpracování. Doporučíme nejvhodnější nastavení a zpracování parametrů pro váš projekt.





Uvědomte si prosím naši Zásady ochrany osobních údajů,


Literatura / Reference

  • Ooi, S. K .; Biggs, S. (2000): Ultrazvukový zahájení syntézy polystyren latexu. Ultrazvuk Sonochemistry 7, 2000. 125-133.
  • Sonawane, S. H .; Teo, B. M .; Brotchie, A .; Grieser, F .; Ashokkumar, M. (2010): sonochemická Syntéza ZnO zapouzdřené funkční Nanolatex a jeho Antikorozní Performance. Průmyslový & Inženýrská chemie výzkum 19, 2010. 2200-2205.
  • Suslick, K. S. (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; 4. vydání. J. Wiley & Sons: New York, sv. 26, 1998. 517-541.
  • Teo, B. M ..; Ashokkumar, M .; Grieser, F. (2011): sonochemická polymerace miniemulsions v organických kapalin / vodní směsi. Physical Chemistry Chemical Physics 13, 2011. 4095-4102.
  • Teo, B. M ..; Chen, F .; Hatton, T. A .; Grieser, F .; Ashokkumar, M .; (2009): Novel syntéza v jedné nádobě z magnetitu latexu nanočástic ozáření ultrazvukem.
  • Zhang, K .; Park, B.J .; Fang, F.F .; Choi, H. J. (2009): sonochemická Příprava polymerních nanokompozitů. Molekul 14, 2009. 2095-2110.