Hielscher ultrahang technológia

Latex sonokémiai szintézise

Az ultrahang a latex polimerizációjának kémiai reakcióját indukálja és elősegíti. A sonokémiai erőknél a latex szintézise gyorsabbá és hatékonyabbá válik. Még a kémiai reakció kezelése is könnyebbé válik.
A latex részecskéket széles körben használják adalékként különféle anyagokhoz. A közös alkalmazási területek közé tartozik a festékek és bevonatok, ragasztók és cement adalékanyagként való felhasználása.
A latex polimerizációjához a bázikus reakcióoldat emulgeálása és diszpergálása fontos tényező, amely jelentősen befolyásolja a polimer minőségét. Az ultrahang jól ismert és hatékony diszpergáló és emulgeáló módszer. Az ultrahang nagy potenciálja a képessége diszperziók és emulziók nem csak a mikronban, hanem a nano-méret tartományban is. A latex szintéziséhez monomerek, pl. Polisztirol emulziója vagy diszperziója vízben (o / w = olaj a vízben Emulzió) a reakció alapja. Az emulzió típusától függően kis mennyiségű felületaktív anyagra lehet szükség, de gyakran az ultrahangos energia ilyen finom cseppeloszlást biztosít, így a felületaktív anyag felesleges. Ha a nagy amplitúdójú ultrahangot folyadékba viszik, az úgynevezett kavitáció jelensége keletkezik. A váltakozó nagynyomású és kisnyomású ciklusok során keletkeznek folyadéktörések és vákuum buborékok. Ha ezek a kis buborékok nem képesek több energiát elnyelni, akkor nagynyomású ciklus alatt implodálnak, így max. 1000 bar nyomást, valamint akár 400 km / h-ig terjedő folyékony fúvókákat is elérhető helyi szinten. [Suslick, 1998] Ezek a rendkívül intenzív erők, amelyeket ultrahangos kavitáció okoz, hatással vannak a körülzáró cseppekre és részecskékre. Az ultrahang alatt képződő szabadgyökök kavitációs indítsuk el a monomerek láncreakciós polimerizációját a vízben. A polimer láncok növekednek és körülbelül 10-20 nm méretű primer részecskéket képeznek. Az elsődleges részecskék duzzadnak monomerekkel, és a polimerláncok megindulása folytatódik a vizes fázisban, a növekvő polimer csoportokat a meglévő részecskék megragadják, és a polimerizáció a részecskék belsejében folytatódik. Miután az elsődleges részecskék keletkeztek, az összes további polimerizáció növeli a méretét, de nem a részecskék számát. A növekedés addig folytatódik, amíg az összes monomer el nem fogy. A végső részecskeátmérő tipikusan 50-500 nm.
Az Sono-szintézis szakaszos vagy folyamatos eljárásként hajtható végre.

Az ultrahangos áramlási cella reaktorok lehetővé teszik a folyamatos feldolgozást.

Ha a polisztirol latexet sonokémiai úton állítják elő, kis méretű, 50 nm méretű és 106 g / mol-nél nagyobb molekulatömegű latexrészecskéket lehet elérni. A hatékony ultrahangos emulgeálás miatt csak kis mennyiségű felületaktív anyagra lesz szükség. A monomeroldatra alkalmazott folyamatos ultrasonosítás elegendő gyököt hoz létre a monomer cseppecskék körül, ami a polimerizáció során a nagyon kis latexszemcsékhez vezet. Az ultrahangos polimerizációs hatások mellett az eljárás további előnyei az alacsony reakcióhőmérséklet, a gyorsabb reakciószekvencia és a latexrészecskék minősége a részecskék nagy molekulatömegének köszönhetően. Az ultrahangos polimerizáció előnyei az ultrahanggal segített kopolimerizációra is alkalmazhatók. [Zhang et al. 2009]
A latex potenciális hatását a ZnO kapszulázott nanolátx szintézisével érjük el: A ZnO kapszulázott nanokeráthoz magas korróziógátló hatású. A Sonawane et al. (2010), ZnO / poli (butil-metakrilát) és ZnO-PBMA / polianilin nanolatx kompozit részecskéket szintetizáltak sonokémiai emulziós polimerizációval.
Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahang eszközök megbízható és hatékony eszközök szonokémiai reakció. A különféle teljesítményt nyújtó ultrahangos processzorok széles választéka biztosítja az optimális konfigurációt az adott folyamat és a hangerő számára. Minden alkalmazás értékelhető a laborban, majd ezt követően a gyártási méretig lineárisan felmérhető. Az átfolyás utáni folyamatos feldolgozásra alkalmas ultrahangos gépek könnyen felszerelhetők a meglévő gyártósorokba.
UP200S - Hielscher nagy teljesítményű 200W ultrahangozója a sonokémiai folyamatokhoz

ultrahangos készülék UP200S

Kapcsolat / Ajánlatkérés További információk

Beszélj nekünk a feldolgozási követelményeket. Mi ajánljuk a legmegfelelőbb a telepítést és a feldolgozási paraméterek a projekt.





Kérjük, vegye figyelembe Adatvédelmi irányelvek.


Irodalom / References

  • Ooi, SK; Biggs, S. (2000): Polisztirol latex szintézis ultrahangos iniciálása. Ultrasonics Sonochemistry 7, 2000, 125-133.
  • Sonawane, SH; Teo, BM; Brotchie, A .; Grieser, F .; Ashokkumar, M. (2010): A ZnO kapszulázott funkcionális nanolézissal és annak korrózióálló tulajdonságával végzett szinokémiai szintézise. Ipari & Mérnöki kémia kutatás 19, 2010. 2200-2205.
  • Suslick, KS (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; 4. ed. J. Wiley & Sons: New York, Vol. 26, 1998, 517-541.
  • Teo, BM; Ashokkumar, M .; Grieser, F. (2011): Miniemulziók sonokémiai polimerizációja szerves folyadékokban / vízkeverékekben. Fizikai Kémia Vegyi Fizika 13, 2011. 4095-4102.
  • Teo, BM; Chen, F .; Hatton, TA; Grieser, F .; Ashokkumar, M .; (2009): A magnetit latex nanorészecskék új ultrahangos besugárzása.
  • Zhang, K .; Park, BJ; Fang, FF; Choi, HJ (2009): Polimer nanokompozitok sonokémiai előállítása. Molecules 14, 2009, 2095-2110.