ラテックスのソノケミカル合成
超音波は、ラテックスの重合のための化学反応を誘発し、促進します。音響化学的な力により、ラテックス合成はより速く、より効率的に行われます。化学反応の取り扱いも容易になります。
ラテックス粒子は、さまざまな材料の添加剤として広く使用されています。一般的な応用分野には、塗料やコーティング、接着剤、セメントの添加剤としての使用が含まれます。
ラテックスの重合では、塩基性反応溶液の乳化と分散がポリマーの品質に大きく影響する重要な要素です。超音波は、分散および乳化のための効率的で信頼性の高い方法としてよく知られています。超音波の高い可能性は、創造する能力です 分散 そして エマルジョン ミクロン単位だけでなく、ナノサイズの範囲にも対応しています。ラテックスの合成には、モノマー、例えばポリスチレンのエマルジョンまたは分散液を水(o / w =水中油型)に添加します。 乳剤)が反応の基礎となります。エマルジョンの種類によっては、少量の界面活性剤が必要な場合がありますが、多くの場合、超音波エネルギーはそのような微細な液滴分布を提供し、界面活性剤は不要になります。高振幅の超音波を液体に導入すると、いわゆるキャビテーションの現象が発生します。液体の破裂と真空気泡は、高圧と低圧の交互サイクル中に生成されます。これらの小さな気泡がより多くのエネルギーを吸収できない場合、高圧サイクル中に爆発し、最大1000バールの圧力と衝撃波、最大400 km/hの液体ジェットが局所的に到達します。[サスリック、1998]超音波キャビテーションによって引き起こされるこれらの非常に強い力は、囲む液滴および粒子に作用する。超音波下で形成されたフリーラジカル キャビテーション 水中のモノマーの連鎖反応重合を開始します。ポリマー鎖は成長し、約10〜20nmのサイズの一次粒子を形成します。一次粒子はモノマーで膨潤し、水相では高分子鎖の開始が続き、成長中の高分子ラジカルは既存の粒子に捕捉され、粒子内で重合が進行します。一次粒子が形成された後、それ以上の重合はすべてサイズを増加させますが、粒子の数は増加しません。すべてのモノマーが消費されるまで成長が続きます。最終的な粒子径は通常50〜500nmです。
超音波フローセルリアクターは、連続処理を可能にします。
ラテックスの潜在的な効果は、ZnOカプセル化ナノラテックスの合成によって達成されます:ZnOカプセル化ナノラテックスは高い防食性能を示します。(2010)の研究では、50 nmのZnO/ポリ(メタクリル酸ブチル)およびZnO-PBMA/ポリアニリンナノラテックス複合粒子がソノケミカルエマルジョン重合によって合成されました。
Hielscher Ultrasonics 高出力超音波装置 信頼性が高く効率的なツールです。 ソノケミカル 反応。さまざまな電力容量とセットアップを備えた幅広い超音波プロセッサにより、特定のプロセスとボリュームに最適な構成を確実に提供できます。すべてのアプリケーションはラボで評価し、その後、製品サイズまで直線的にスケールアップできます。フロースルーモードでの連続処理用の超音波装置は、既存の生産ラインに簡単に後付けできます。
超音波装置 UP200Sの
文献/参考文献
- オオイ、SK;ビッグス、S.(2000):ポリスチレンラテックス合成の超音波開始。超音波ソノケミストリー7、2000。125-133.
- ソナワン、SH;テオ、BM;ブロッチー、A。;グリーザー、F。;Ashokkumar、M.(2010):ZnOカプセル化機能性ナノラテックスの音響化学的合成とその防食性能。インダストリアル & エンジニアリング化学研究19、2010。2200-2205.
- Suslick、KS(1998):化学技術のKirk-Othmer百科事典。第4版J.ワイリー & サンズ:ニューヨーク、Vol.26、1998年。517-541.
- テオ、BM。アショクマール、M。;Grieser、F.(2011):有機液体/水混合物中のミニエマルジョンの音響化学重合。物理化学化学物理13、2011。4095-4102.
- テオ、BM。チェン、F。;ハットン、TA。グリーザー、F。;アショクマール、M。;(2009):超音波照射によるマグネタイトラテックスナノ粒子の新規ワンポット合成。
- 張、K。;パーク、BJ;ファング、F.F.;Choi、HJ(2009):高分子ナノ複合材料の音響化学的調製。分子14、2009年。2095-2110.