Hielscher 초음파 기술

라텍스의 Sonochemical 합성

초음파는 라텍스의 중합을 위한 화학 반응을 유도하고 촉진합니다. 소노케미칼의 힘으로 라텍스 합성이 더 빠르고 효율적입니다. 화학 반응의 취급도 쉬워집니다.
라텍스 입자는 다양한 재료에 첨가제로 널리 사용됩니다. 일반적인 응용 분야는 페인트 및 코팅, 접착제 및 시멘트에 첨가제로 사용을 포함한다.
라텍스의 중합을 위해, 기본 반응 용액의 유화 및 분산은 중합체 품질에 크게 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 초음파는 분산 및 유화를위한 효율적이고 신뢰할 수있는 방법으로 잘 알려져 있습니다. 초음파의 높은 잠재력은 초음파를 만드는 능력입니다. 분산액유제 뿐만 아니라 미크론- 뿐만 아니라 나노 크기 범위에서. 라텍스의 합성을 위해, 단량체의 에멀젼 또는 분산(예: 폴리스티렌, 물 속의 오일-인-워터) 유제)은 반응의 기초입니다. 에멀젼 유형에 따라 소량의 계면활성제가 필요할 수 있지만, 종종 초음파 에너지는 계면활성제가 불필요하도록 미세한 액적 분포를 제공한다. 진폭이 높은 초음파가 액체에 도입되면 소위 캐비테이션 현상이 발생합니다. 액체 파열 및 진공 기포는 교대로 고압 및 저압 사이클 동안 생성됩니다. 이 작은 기포가 더 많은 에너지를 흡수할 수 없을 때, 고압 사이클 동안 파열되어 최대 1000bar의 압력과 충격파뿐만 아니라 최대 400km/h의 액체 제트에 도달합니다. [수슬릭, 1998년] 초음파 캐비테이션으로 인한 이러한 매우 강렬한 힘은 둘러싸는 물방울과 입자에 적용됩니다. 초음파 하에 형성된 활성 산소 캐비테이션 물 속에서 단량체의 연쇄 반응 중합을 시작합니다. 중합체 사슬은 10-20 nm의 대략적인 크기로 1 차적인 입자를 증가하고 형성합니다. 1 차 입자는 단량체로 팽창하고, 중합체 사슬의 개시는 수성 상에서 계속되고, 성장하는 중합체 라디칼은 기존 입자에 의해 갇혀 있고, 중합은 입자 내부를 계속합니다. 1 차 입자가 형성 된 후, 모든 추가 중합은 입자의 수가 아니라 크기를 증가시킨다. 모든 단량체가 소모될 때까지 성장이 계속됩니다. 최종 입자 직경은 일반적으로 50-500 nm입니다.
소노 - 합성은 배치 또는 연속 공정으로서 수행 될 수있다.

초음파 흐름 세포 반응기는 연속 처리를 허용합니다.

폴리스티렌 라텍스가 sonochemical 경로를 통해 합성되는 경우, 50 nm의 작은 크기와 106 g / mol 이상의 높은 분자량을 가진 라텍스 입자를 달성 할 수 있습니다. 효율적인 초음파 유화로 인해 소량의 계면 활성제만 필요합니다. 단량체 용액에 적용되는 연속 초음파는 단면액 방울 주위에 충분한 라디칼을 생성하여 중합 중에 매우 작은 라텍스 입자로 이어집니다. 초음파 중합 효과 외에도이 방법의 추가 장점은 입자의 높은 분자량으로 인한 낮은 반응 온도, 빠른 반응 서열 및 라텍스 입자의 품질입니다. 초음파 중합의 장점은 초음파 보조 공중 합중화에도 적용됩니다. [장 외. 2009]
라텍스의 잠재적 인 효과는 ZnO 캡슐화 나노 라텍스의 합성에 의해 달성된다 : ZnO 캡슐화 나노 라텍스는 높은 내식성 성능을 보여줍니다. Sonawane 외의 연구에서(2010), ZnO/폴리(부틸 메타크릴레이트) 및 ZnO-PBMA/폴리아닐린 나노라텍스 복합 입자 50 nm의 소노케미컬 에멀젼 중합에 의해 합성되었습니다.
Hielscher 초음파 고출력 초음파 장치 신뢰할 수 있고 효율적인 도구입니다. 초음파 화학 반응. 다양한 전력 용량 과 설정을 갖춘 다양한 초음파 프로세서는 특정 공정 및 부피에 대한 최적의 구성을 제공합니다. 모든 응용 프로그램은 실험실에서 평가한 후 생산 크기까지 선형으로 확장할 수 있습니다. 유량 변환 모드에서 연속 처리를위한 초음파 기계는 기존 생산 라인에 쉽게 개조 할 수 있습니다.
UP200S - Sonochemical 공정을 위한 Hielscher의 강력한 200W 초음파 처리기

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문학 / 참고 문헌

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  • 장, K.; 박, B.J.; 팡, F.F.; 최H. J. (2009) : 고분자 나노 복합체의 소노 케미컬 제제. 분자 14, 2009. 2095-2110.