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導し促進する。超音波化学的な力によって、ラテックスの合成はより速く、より効率的に行われる。化学反応の取り扱いさえも容易になる。

ラテックス粒子は様々な材料の添加剤として広く使用されている。一般的な応用分野としては、塗料やコーティング剤、接着剤、セメントへの添加剤としての使用が挙げられる。
ラテックスの重合において、基本反応液の乳化・分散はポリマーの品質を大きく左右する重要な因子である。超音波は分散・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る。超音波の高いポテンシャルは きらめき そして エマルジョン ミクロンサイズだけでなくナノサイズの範囲もある。ラテックスの合成には、モノマー、例えばポリスチレンの水中でのエマルションまたは分散液（o/w = oil-inwater エマルジョン)が反応の基礎となる。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もあるが、多くの場合、超音波のエネルギーによって液滴が微細に分散されるため、界面活性剤は不要である。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現象が発生する。高圧と低圧を交互に繰り返す間に液体が破裂し、真空の気泡が発生する。これらの小さな気泡がそれ以上のエネルギーを吸収できなくなると、高圧サイクル中に気泡が破裂し、最大1000バールの圧力と衝撃波、最高時速400kmの液体ジェットが局所的に発生する。[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力な力は、液滴や粒子を取り囲むように作用する。超音波キャビテーションの下で形成されるフリーラジカルは、液滴や粒子に影響を及ぼします。 キャビテーション は、水中でモノマーの連鎖反応重合を開始する。ポリマー鎖は成長し、約10～20nmの一次粒子を形成する。一次粒子はモノマーで膨潤し、ポリマー鎖の開始は水相中で継続し、成長するポリマーラジカルは既存の粒子に捕捉され、重合は粒子内部で継続する。一次粒子が形成された後、さらに重合を進めると、粒子のサイズは大きくなるが、数は増えない。成長はモノマーがすべて消費されるまで続く。最終的な粒子径は通常50～500nmである。

ポリスチレンラテックスをソノケミカルルートで合成すれば、50nmの小さなサイズで106g/mol以上の高分子量のラテックス粒子が得られる。効率的な超音波乳化により、界面活性剤は少量で済む。モノマー溶液への連続的な超音波照射により、モノマー液滴の周囲に十分なラジカルが生成され、重合中に非常に小さなラテックス粒子が得られる。超音波重合の効果に加え、この方法のさらなる利点は、反応温度が低いこと、反応シーケンスが速いこと、粒子の分子量が高いためラテックス粒子の品質が高いことである。超音波重合の利点は超音波アシスト共重合にも当てはまる。[Zhang et al.］
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る：ZnOカプセル化ナノラテックスは高い防錆性能を示す。Sonawaneら（2010）の研究では、ZnO/ポリ（ブチルメタクリレート）およびZnO-PBMA/ポリアニリンナノラテックス複合粒子（50 nm）が超音波乳化重合によって合成された。
Hielscher Ultrasonics 高出力超音波装置 のための信頼できる効率的なツールである。 ソノケミカル 反応。異なる出力容量とセットアップを持つ幅広い超音波プロセッサーが、特定のプロセスと量に最適な構成を提供します。すべてのアプリケーションはラボで評価でき、その後、生産サイズまでリニア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組み込むことができます。