Sintesis Sonokimia Lateks

Ultrasound menginduksi dan mempromosikan reaksi kimia untuk polimerisasi lateks. Dengan kekuatan sonokimia, sintesis lateks terjadi lebih cepat dan lebih efisien. Bahkan penanganan reaksi kimia pun menjadi lebih mudah.

Partikel lateks banyak digunakan sebagai aditif untuk berbagai bahan. Bidang aplikasi umum termasuk penggunaan sebagai bahan tambahan pada cat dan pelapis, perekat dan semen.
Untuk polimerisasi lateks, emulsifikasi dan dispersi larutan reaksi dasar merupakan faktor penting yang mempengaruhi kualitas polimer secara signifikan. Ultrasuara dikenal sebagai metode yang efisien dan andal untuk penyebaran dan pengemulsi. Potensi tinggi ultrasonik adalah kemampuan untuk menciptakan dispersi dan Emulsi tidak hanya di mikron - tapi juga dalam kisaran ukuran nano. Untuk sintesis lateks, emulsi atau dispersi monomer, mis. Polistiren, dalam air (o / w = minyak dalam air Emulsi) adalah dasar reaksi. Bergantung pada jenis emulsi, sejumlah kecil surfaktan mungkin diperlukan, namun seringkali energi ultrasonik menyediakan distribusi tetesan halus sedemikian rupa sehingga surfaktannya tidak berguna. Jika ultrasound dengan amplitudo tinggi diperkenalkan ke cairan, fenomena yang disebut kavitasi terjadi. Semburan cairan dan gelembung vakum dihasilkan selama siklus tekanan tinggi dan tekanan rendah bergantian. Ketika gelembung kecil ini tidak dapat menyerap lebih banyak energi, mereka meledak selama siklus tekanan tinggi, sehingga tekanan hingga 1000 bar dan gelombang kejut serta pancaran cairan hingga 400 km / jam dicapai secara lokal. [Suslick, 1998] Kekuatan yang sangat kuat ini, yang disebabkan oleh kavitasi ultrasonik, berpengaruh pada tetesan dan partikel terlampir. Radikal bebas terbentuk di bawah ultrasonik Kavitasi memulai reaksi berantai polimerisasi monomer di dalam air. Rantai polimer tumbuh dan membentuk dasar partikel dengan perkiraan ukuran 10-20 Nm. Partikel dasar membengkak dengan monomer, inisiasi dari rantai polimer terus dalam fasa, semakin radikal polimer terjebak oleh partikel-partikel yang ada dan polimerisasi terus dalam partikel. Setelah partikel utama telah terbentuk, tambahan semua polimerisasi meningkatkan ukuran tetapi tidak jumlah partikel. Pertumbuhan ini berlanjut hingga semua monomer dikonsumsi. Diameter partikel akhir biasanya yang 50-500 nm.

Jika lateks polystyrene disintesis melalui jalur sonokimia, partikel lateks dengan ukuran kecil 50 nm dan berat molekul tinggi lebih dari 106 g / mol dapat dicapai. Karena emulsifikasi ultrasonik yang efisien, hanya sejumlah kecil surfaktan yang dibutuhkan. Ultrasonication terus menerus yang diterapkan pada larutan monomer menciptakan radikal yang cukup di sekitar tetesan monomer, yang menyebabkan partikel lateks sangat kecil selama polimerisasi. Selain efek polimerisasi ultrasonik, manfaat lebih lanjut dari metode ini adalah suhu reaksi rendah, urutan reaksi lebih cepat dan kualitas partikel lateks karena berat partikel partikel yang tinggi. Keuntungan dari polimerisasi ultrasonik juga berlaku untuk kopolimerisasi ultrasonik. [Zhang et al. 2009]
Efek potensial lateks dicapai dengan sintesis ZnO yang dienkapsulasi nanolatex: ZnO yang dienkapsulasi nanolatex menunjukkan kinerja anticorrosive yang tinggi. Dalam studi Sonawane et al. (2010), ZnO / poli (butil metakrilat) dan partikel komposit nanolatf ZnO-PBMA / polianilin 50 nm telah disintesis dengan polimerisasi emulsi sonokimia.
Hielscher Ultrasonics perangkat ultrasonik dengan daya yang kuat dapat diandalkan dan alat yang efisien untuk reaksi sonokimia. Berbagai macam ultrasonik prosesor dengan kapasitas daya yang berbeda dan setup memastikan untuk memberikan konfigurasi optimal untuk proses tertentu dan volume. Semua aplikasi dapat dievaluasi di laboratorium dan kemudian ditingkatkan untuk ukuran produksi, yang secara linear. Mesin ultrasonik untuk pemrosesan terus menerus dalam mode flow-through dapat dipasang dengan mudah ke jalur produksi yang ada.

Literatur / Referensi

• Ooi, SK; Biggs, S. (2000): Inisiasi ultrasonik sintesis lateks polistirena. Ultrasonik Sonokimia 7, 2000. 125-133.
• Sonawane, SH; Teo, BM; Brotchie, A.; Grieser, F.; Ashokkumar, M. (2010): Sintesis Sonokimia Nanolateks Fungsional Terenkapsulasi ZnO dan Kinerja Anti Korosifnya. Industri & Penelitian Kimia Teknik 19, 2010. 2200-2205.
• Suslick, KS (1998): Ensiklopedia Teknologi Kimia Kirk-Othmer; Edisi ke-4 J. Wiley & Putra: New York, Vol. 26, 1998. 517-541.
• Teo, BM; Ashokkumar, M.; Grieser, F. (2011): Polimerisasi sonokimia miniemulsi dalam cairan organik/campuran air. Fisika Kimia Fisika 13, 2011. 4095-4102.
• Teo, BM; Chen, F.; Hatton, TA; Grieser, F.; Ashokkumar, M.; (2009): Sintesis satu pot baru nanopartikel lateks magnetit dengan iradiasi ultrasonik.
• Zhang, K.; Taman, BJ; Tarung, F.F.; Choi, HJ (2009): Persiapan Sonokimia Nanokomposit Polimer. Molekul 14, 2009. 2095-2110.