سنتز سونوشیمیایی لاتکس
سونوگرافی واکنش شیمیایی را برای پلیمریزاسیون لاتکس القا و تقویت می کند. توسط نیروهای سونوشیمیایی، سنتز لاتکس سریعتر و کارآمدتر اتفاق می افتد. حتی رسیدگی به واکنش شیمیایی آسان تر می شود.
ذرات لاتکس به طور گسترده ای به عنوان افزودنی برای مواد مختلف استفاده می شود. زمینه های کاربردی رایج شامل استفاده به عنوان افزودنی در رنگ ها و پوشش ها، چسب ها و سیمان است.
برای پلیمریزاسیون لاتکس، امولسیون و پراکندگی محلول واکنش پایه عامل مهمی است که کیفیت پلیمر را به طور قابل توجهی تحت تأثیر قرار می دهد. سونوگرافی به عنوان روشی کارآمد و قابل اعتماد برای پراکندگی و امولسیون کردن شناخته شده است. پتانسیل بالای اولتراسونیک قابلیت ایجاد است پراکندگی . امولسیون نه تنها در میکرون- بلکه در محدوده اندازه نانو. برای سنتز لاتکس، امولسیون یا پراکندگی مونومرها، به عنوان مثال پلی استایرن، در آب (o/w = روغن در آب امولسیون) اساس واکنش است. بسته به نوع امولسیون، ممکن است مقدار کمی سورفکتانت مورد نیاز باشد، اما اغلب انرژی اولتراسونیک توزیع قطرات ظریفی را فراهم می کند به طوری که سورفکتانت اضافی است. اگر سونوگرافی با دامنه بالا به مایعات وارد شود ، پدیده به اصطلاح کاویتاسیون رخ می دهد. انفجار مایع و حباب های خلاء در طول چرخه های متناوب فشار بالا و فشار کم تولید می شوند. هنگامی که این حباب های کوچک نمی توانند انرژی بیشتری را جذب کنند، در طول یک چرخه فشار بالا منفجر می شوند، به طوری که فشارهای تا 1000 بار و امواج ضربه ای و همچنین جت های مایع تا 400 کیلومتر در ساعت به صورت محلی به دست می آیند. [سوسلیک، 1998] این نیروهای بسیار شدید, ناشی از حفره اولتراسونیک, اثر به قطرات محصور و ذرات. رادیکال های آزاد تحت مافوق صوت تشکیل شده است کاویتاسیون پلیمریزاسیون واکنش زنجیره ای مونومرها را در آب آغاز کنید. زنجیره های پلیمری رشد می کنند و ذرات اولیه با اندازه تقریبی 10-20 نانومتر را تشکیل می دهند. ذرات اولیه با مونومرها متورم می شوند و شروع زنجیره های پلیمری در فاز آبی ادامه می یابد، رادیکال های پلیمری در حال رشد توسط ذرات موجود به دام می افتند و پلیمریزاسیون در داخل ذرات ادامه می یابد. پس از تشکیل ذرات اولیه، تمام پلیمریزاسیون بیشتر اندازه ذرات را افزایش می دهد اما تعداد ذرات را افزایش نمی دهد. رشد تا زمانی که تمام مونومر مصرف شود ادامه می یابد. قطر ذرات نهایی معمولا 50-500 نانومتر است.
راکتورهای سلول جریان اولتراسونیک امکان پردازش مداوم را فراهم می کنند.
اثر بالقوه لاتکس با سنتز نانولاتکس کپسوله شده ZnO به دست می آید: نانولاتکس کپسوله شده ZnO عملکرد ضد خوردگی بالایی را نشان می دهد. در مطالعه سوناوان و همکاران (2010)، ذرات کامپوزیتی نانولاتکس ZnO/poly(بوتیل متاکریلات) و ZnO-PBMA/پلی آنیلین نانولاتکس 50 نانومتر به روش پلیمریزاسیون امولسیون سونوشیمیایی سنتز شدند.
شرکت Hielscher Ultrasonics دستگاه های سونوگرافی پرقدرت ابزارهای قابل اعتماد و کارآمد برای سونوشیمیایی واکنش. طیف گسترده ای از پردازنده های اولتراسونیک با ظرفیت ها و تنظیمات مختلف اطمینان حاصل می کند که پیکربندی بهینه را برای فرآیند و حجم خاص ارائه می دهد. همه برنامه ها را می توان در آزمایشگاه ارزیابی کرد و متعاقبا به اندازه تولید به صورت خطی افزایش داد. ماشین آلات اولتراسونیک برای پردازش مداوم در حالت جریان را می توان به راحتی به خطوط تولید موجود مقاوم سازی کرد.
دستگاه اولتراسونیک UP200S
ادبیات/منابع
- Ooi, S. K.; Biggs، S. (2000): شروع اولتراسونیک سنتز لاتکس پلی استایرن. سونوشیمی اولتراسونیک 7 ، 2000. 125-133.
- سوناوان، S. H.; تئو ، بی ام ؛ Brotchie, A.; گریزر، اف. Ashokkumar، M. (2010): سنتز سونوشیمیایی نانولاتکس فانکشنال کپسوله شده با اکسید روی و عملکرد ضد خوردگی آن. صنعتی & تحقیقات شیمی مهندسی 19 ، 2010. 2200-2205.
- Suslick، K. S. (1998): دائرlopالمعارف فناوری شیمیایی کرک-اوتمر. ویرایش چهارم جی ویلی & پسران: نیویورک ، جلد 26 ، 1998. 517-541.
- تئو ، بی ام ؛ آشوکومار، م.؛ Grieser، F. (2011): پلیمریزاسیون سونوشیمیایی مینی امولسیون ها در مایعات آلی? مخلوط آب. شیمی فیزیک فیزیک شیمی 13 ، 2011. 4095-4102.
- تئو ، بی ام ؛ چن ، اف. هاتون ، T. A. ؛ گریزر، اف. آشوکومار، م.؛ (2009): سنتز جدید یک گلدان نانوذرات لاتکس مگنتیت با تابش اولتراسونیک.
- ژانگ ، ک. پارک، بی جی. نیش ، اف اف. Choi، H. J. (2009): تهیه سونوشیمیایی نانوکامپوزیت های پلیمری. مولکول ها 14 ، 2009. 2095-2110.