ラテックスの音響化学合成
超音波誘導、ラテックスの重合のための化学反応を促進します。音響化学の力によって、ラテックスの合成には、より速く、より効率的に起こります。でも、化学反応の取り扱いが容易になります。
ラテックス粒子は、様々な材料のための添加剤として広く使用されています。一般的な応用分野は、塗料およびコーティング、接着剤及びセメント添加剤としての使用が挙げられます。
ラテックスの重合のために、基本的な反応液の乳化分散が大きく、ポリマーの品質を左右する重要な要因です。超音波は、分散および乳化のための効率的かつ信頼性の高い方法としてよく知られています。超音波の高電位を作成する機能であります 分散液 そして エマルション ミクロンでもナノサイズの範囲内だけではなく。例えばラテックスの合成、単量体の乳化又は分散のためポリスチレン、水（W / O =水中油 乳剤）が反応の基礎である。エマルジョンのタイプに依存して、少量の界面活性剤が必要とされることがあるが、しばしば超音波エネルギーは界面活性剤が余分になるようにそのような微細な液滴分布を提供する。高い振幅を有する超音波が液体に導入されると、いわゆるキャビテーション現象が生じる。液体バーストおよび真空気泡は、交互の高圧および低圧サイクルの間に生成される。これらの小さな気泡がより多くのエネルギーを吸収することができないと、高圧サイクル中に爆発し、1000バールまでの圧力と衝撃波と最大400km / hの液体ジェットが局所的に到達する。 [Suslick、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、包囲している液滴および粒子に影響を及ぼす。超音波の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重合を開始します。ポリマー鎖は、10〜20nmでのおおよそのサイズを有する一次粒子を成長して形成します。一次粒子は、モノマーで膨潤し、ポリマー鎖の開始は、ポリマーラジカルが存在する粒子によって捕捉された成長、水相中に継続し、重合が粒子内部続けます。一次粒子が形成された後、全てのさらなる重合は、サイズではなく、粒子の数を増加させます。単量体の全てが消費されるまで成長は続きます。最終粒径は、典型的には50〜500 nmです。
ラテックス粒子は、様々な材料のための添加剤として広く使用されています。一般的な応用分野は、塗料およびコーティング、接着剤及びセメント添加剤としての使用が挙げられます。
ラテックスの重合のために、基本的な反応液の乳化分散が大きく、ポリマーの品質を左右する重要な要因です。超音波は、分散および乳化のための効率的かつ信頼性の高い方法としてよく知られています。超音波の高電位を作成する機能であります 分散液 そして エマルション ミクロンでもナノサイズの範囲内だけではなく。例えばラテックスの合成、単量体の乳化又は分散のためポリスチレン、水（W / O =水中油 乳剤）が反応の基礎である。エマルジョンのタイプに依存して、少量の界面活性剤が必要とされることがあるが、しばしば超音波エネルギーは界面活性剤が余分になるようにそのような微細な液滴分布を提供する。高い振幅を有する超音波が液体に導入されると、いわゆるキャビテーション現象が生じる。液体バーストおよび真空気泡は、交互の高圧および低圧サイクルの間に生成される。これらの小さな気泡がより多くのエネルギーを吸収することができないと、高圧サイクル中に爆発し、1000バールまでの圧力と衝撃波と最大400km / hの液体ジェットが局所的に到達する。 [Suslick、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、包囲している液滴および粒子に影響を及ぼす。超音波の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重合を開始します。ポリマー鎖は、10〜20nmでのおおよそのサイズを有する一次粒子を成長して形成します。一次粒子は、モノマーで膨潤し、ポリマー鎖の開始は、ポリマーラジカルが存在する粒子によって捕捉された成長、水相中に継続し、重合が粒子内部続けます。一次粒子が形成された後、全てのさらなる重合は、サイズではなく、粒子の数を増加させます。単量体の全てが消費されるまで成長は続きます。最終粒径は、典型的には50〜500 nmです。
超音波フローセル反応器は連続処理を可能にします。
ポリスチレンラテックスを音波化学的経路で合成すると、50nmの小さなサイズおよび106g / mol超の高分子量のラテックス粒子を達成することができる。効率的な超音波乳化のために、少量の界面活性剤しか必要とされない。モノマー溶液に適用される連続的な超音波処理は、モノマー液滴の周りに十分なラジカルを生成し、これは重合中に非常に小さなラテックス粒子をもたらす。超音波重合効果に加えて、この方法の更なる利点は、粒子の高分子量による低い反応温度、より速い反応順序及びラテックス粒子の品質である。超音波重合の利点は、超音波を用いた共重合にも当てはまる。 [Zhang et al。 2009]
ラテックスの潜在的な影響は、ZnOカプセル化されたナノラテックスの合成によって達成される：ZnOのカプセル化されたナノラテックスは、高い防食性能を示します。 Sonawaneらの研究では。 （2010）音響化学乳化重合により合成されているから50nmの、酸化亜鉛/ポリ（ブチルメタクリレート）及びZnO-PBMA /ポリアニリンナノラテックス複合粒子。
ヒールシャー超音波 高出力超音波装置 以下のための信頼性の高い効率的なツールです 音響化学 反応。異なる電力容量とセットアップ超音波プロセッサの広い範囲は、特定のプロセスとボリュームの最適な構成を提供することを確認します。すべてのアプリケーションは、ラボで評価され、その後直線的に、生産規模にスケールアップすることができます。フロースルーモードで連続的に処理するための超音波機械は容易既存の生産ラインに改造することができます。
ラテックスの潜在的な影響は、ZnOカプセル化されたナノラテックスの合成によって達成される：ZnOのカプセル化されたナノラテックスは、高い防食性能を示します。 Sonawaneらの研究では。 （2010）音響化学乳化重合により合成されているから50nmの、酸化亜鉛/ポリ（ブチルメタクリレート）及びZnO-PBMA /ポリアニリンナノラテックス複合粒子。
ヒールシャー超音波 高出力超音波装置 以下のための信頼性の高い効率的なツールです 音響化学 反応。異なる電力容量とセットアップ超音波プロセッサの広い範囲は、特定のプロセスとボリュームの最適な構成を提供することを確認します。すべてのアプリケーションは、ラボで評価され、その後直線的に、生産規模にスケールアップすることができます。フロースルーモードで連続的に処理するための超音波機械は容易既存の生産ラインに改造することができます。
超音波デバイス UP200S
文学/参考文献
- OOI、S. K .;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。
- Sonawane、S. H .;テオ、B. M .; Brotchie、A .; Grieser、F .; Ashokkumar、M.（2010）：ソノケミカルZnOのカプセル化された機能性ナノラテックスの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年から2205年。
- Suslick、K. S.（1998）：化学技術のカーク・オスマーの百科事典。第4版。 J.ワイリー & サンズ：ニューヨーク、巻。 26、1998年517から541まで。
- テオ、B. M ...。 Ashokkumar、M .; Grieser、F.（2011）：有機液体/水の混合物中のミニエマルジョンのソノケミカル重合。物理化学化学物理13、2011 4095から4102まで。
- テオ、B. M ...。陳、F .;ハットン、T. A .; Grieser、F .; Ashokkumar、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なワンポット合成。
- 張、K .;パーク、B.J;牙、F.F;チェ、H. J.（2009）：ポリマーナノコンポジットのソノケミカル調製。分子14、2009 2095年から2110年。