Sonochemical sinteza Latex

Ultrazvuk izaziva i potiče kemijske reakcije polimerizacije lateksa. Do sonochemical snaga, sinteza lateks javlja brže i učinkovitije. Čak je i rukovanje kemijske reakcije postaje lakše.

čestice lateksa naširoko koristi kao aditiv za različite materijale. Zajednička polja primjene uključuju uporabu kao dodataka u bojama i premazima, ljepila i cementa.
Za polimerizaciju lateksa, emulgacija i disperzija osnovne reakcijske otopine je važan čimbenik koji utječe na kvalitetu polimer značajno. Ultrazvuk je poznat kao efikasan i pouzdanim postupkom za raspršivanje i za emulgiranje. Visok potencijal ultrazvuka je sposobnost stvaranja disperzije i emulzija ne samo u micron- ali u rasponu od nano-veličine. Za sintezu lateksa, emulzije ili disperzije, npr monomera polistiren, u vodi (O / W-ulje-u-vodi Emulzija) je temelj reakcije. Ovisno o vrsti emulzije, može biti potrebna mala količina surfaktanta, ali često ultrazvučna energija daje takvu finu razdiobu kapljica tako da je površinski aktivna tvar suvišna. Ako se u tekućine unese ultrazvuk s visokim amplitudama, javlja se pojava takozvane kavitacije. Tekuće praske i mjehurići vakuuma nastaju tijekom izmjeničnih visokotlačnih i niskotlačnih ciklusa. Kada ti mali mjehurići ne mogu apsorbirati više energije, oni se ispiru tijekom visokotlačnog ciklusa tako da se na lokalnoj razini postižu tlakovi do 1000 bara i udarni valovi kao i tekući mlazovi do 400 km / h. [Suslick, 1998] Ove vrlo snažne sile, uzrokovane ultrazvučnom kavitacijom, imaju učinak na zatvorene kapljice i čestice. Slobodni radikali formirani su pod ultrazvukom kavitacija pokrenuti lančane reakcije polimerizacije monomera u vodi. Polimerni lanci rastu i formiraju primarne čestice približne veličine od 10-20 nm. Primarni čestice bubre s monomera i pokretanje polimernih lanaca nastavlja u vodenoj fazi, raste polimerni radikali su zarobljeni postojećih čestice i polimerizacija nastavlja unutar čestica. Nakon što su formirali su primarne čestice, a sve dalje polimerizacija povećava veličinu, ali ne i broj čestica. Rast se nastavlja sve dok se monomera se konzumira. Konačni promjer čestica tipično 50-500 nm.

Ako se poliestirenski lateks sintetizira putem sonokemijskog puta, lateksne čestice male veličine 50 nm i visoke molekulske mase veće od 106 g / mol mogu se postići. Zbog učinkovite ultrazvučne emulgiranje, potrebna je samo mala količina površinski aktivne tvari. Kontinuirana ultrasonication primijenjena na otopinu monomera stvara dovoljno radikala oko kapljica monomera, što dovodi do vrlo malih čestica lateksa tijekom polimerizacije. Osim ultrazvučnih učinaka polimerizacije, daljnje prednosti ove metode su niska temperatura reakcije, brži reakcijski slijed i kvaliteta čestica lateksa zbog velike molekulske mase čestica. Prednosti ultrazvučne polimerizacije također se primjenjuju za ultrazvučno potpomognutu kopolimerizaciju. [Zhang et al. 2009]
Potencijalni učinak lateksa postiže se sintezom ZnO inkapsulirani nanolatex: U ZnO kapsulirani nanolatex pokazuju visoku učinkovitost kao antikorozivna. U studiji Sonawane et al. (2010), ZnO / poli (butil metakrilat) i ZnO-PBMA / polianilina nanolatex kompozitne čestice 50 nm su sintetizirani sonochemical emulzionom polimerizacijom.
Hielscher Ultrasonics velike snage ultrazvuk uređaje su pouzdani i učinkoviti alati za sonochemical reakcija. Širok raspon ultrazvučnog procesora s različitim energetskih kapaciteta i postava osigurava pružiti optimalnu konfiguraciju za određeni proces i volumena. Sve prijave se mogu vrednovati u laboratoriju i potom skalira do veličine proizvodnje, linearno. Ultrazvučni strojevi za kontinuirano preradu u funkciji protočnim se lako može naknadno ugraditi u postojeće proizvodne linije.

Literatura / Reference

• Ooi, S. K .; Biggs, S. (2000): Ultrazvučno pokretanje sinteze polistiren lateks. Ultrazvuk ultrazvučna kemija 7, 2000. 125-133.
• Sonawane, S. H .; Tea, B. M .; Brotchie, A .; Grieser, F .; Ashokkumar, M. (2010): Sonochemical Sinteza ZnO upakiranog Funkcionalna Nanolatex i njegova Antikorozivna performanse. industrijski & Inženjering kemija istraživanja 19, 2010. 2200-2205.
• Suslick, K. S. (1998): Kirk-Othmer poznate Encyclopedia of Chemical Technology, 4. izd. J. Wiley & Sons, New York, Vol. 26, 1998. 517-541.
• Tea, B. M ..; Ashokkumar, M .; Grieser, F. (2011): Sonochemical polimerizaciju miniemulsions u organskim tekućinama / mješavine vode. Fizikalna kemija kemijsko Fizika 13, 2011. 4095-4102.
• Tea, B. M ..; Chen, F .; Hatton, T. A .; Grieser, F .; Ashokkumar, M .; (2009): Novel jednoj posudi sinteza magnetit lateksa nanočestica ultrazvučnim zračenjem.
• Zhang, K .; Park B.J .; Fang, F.F .; Choi, J. H. (2009): Sonochemical Priprava polimerne nanokompozite. Molekule 14, 2009. 2095-2110.