Hielscher Ultraschall Technologie

Sonochemescher Synthese vum Latex

Ultrasound induzéiert a fördert d'chemesch Reaktioun fir d'Polymeriséierung vu Latex. Duerch sonochemesch Kräfte fräisetzt d'Latex-Synthese séier a méi effizient. Och d'Handhabung vun der chemescher Reaktioun gëtt méi einfach.
Latex-Partikel ginn allgemeng als Additiv fir verschidde Materialien benotzt. Allgemeng Applikatioun Felder schloen d'Benotzen als Additive zu Lacken a Beschichtungen, Kleeder a Zement.
Fir d'Polymeriséierung vu Latex ass d'Emulsioun an d'Dispersioun vun der Basisreaktionsléisung e wichtege Faktor, deen d'Qualitéit vun der Polymer signifikant beaflosst. Ultrasound ass bekannt als effizient an verlässlech Method fir Dispergéieren an emulgéieren. D'Héichpotenzial vun der Ultraschall ass d'Fähigkeit ze schafen Dispersiounen an Emulsiounen net nëmmen an der Micron, mä och an der Nano-Gréisst. Fir d'Synthese vu Latex, eng Emulsioun oder Dispersioun vu Monomer, zB Polystyrol, am Waasser (o / w = Ölwasser Emulsioun) ass d'Basis vun der Reaktioun. Ofhängeg vun der Emulsiounstyp kann e klengt Uewerflächenerklärung erfuerderlech sinn, mee oft benotzt d'Ultrasenerergie sou eng fein Tropfenverteilung, sou datt de Surfactant iwwerflësseg ass. Wann Ultraschall mat héich Amplituden an Flëssegkeeten agefouert gëtt, fënnt de Phänomen vun der sougenannter Kavitation. D'Flëssegplaatz an d'Vakuumblume ginn an der alternéierender Hochdruck- a Low-Pressure-Zyklen erzeugt. Wann dës kleng Blasen net méi Energie absorbéieren, implodéieren si während e Loftdrock an esou datt Drëchent bis 1000 Bar a Schockwellen wéi och Flëssdüsen bis zu 400 km / h lokal lokal gelauschtert ginn. [Suslick, 1998] Dës héich staark Kräften, déi duerch Ultraschallkavitation verursaacht gi fir d'Trëppelen a Partikeln ëmzegoen. Déi fräi Radikale déi ënner dem Ultraschall geformt sinn Kavitation Initiatioun vun der Kettenreaktikpolymeriséierung vun de Monomeren am Waasser. D'Polymerkette wuessen a bilden primär Partikel mat enger ongeféieren Gréisst vun 10-20 nm. Déi primär Partikel schwëtzen mat Monomeren, an d'Initiatioun vun Polymerketten geet an der wäisser Phase fort, a wuessend Polymerradikale ginn duerch d'existéierende Partikel gefëscht an d'Polymeriséierung weider an de Partikelen. Nodeems d'Primärspartikel sech geformt hunn, féiert all weider Polymerisatioun d'Gréisst vergréissert, awer net d'Zuel vun Partikeln. Wuesstum geet weider bis all d'Monomer verbraucht. Déi Schluss Partikeldurchmesser sinn typesch vu 50-500 nm.
Sono-Synthese kann als Batch oder als kontinuéierleche Prozess ausgeführt ginn.

Ultraslon-Stroumzell-Reaktoren erlaaben kontinuéierlech Veraarbechtung.

Wann Polystyrol Latex duerch sonochemikaler Route synthetiséiert gëtt, kënnen Latexpartikel mat enger gerénger Gréisst vun 50 nm an engem Héichmolekulargewiicht vu méi wéi 106 g / mol erzielt ginn. Wéinst der effizienter Ultraschall-Emulgatioun, gëtt nëmmen e klengt Uewerflächenhaushalt gebraucht. Déi kontinuéierlech Ultraschaltung, déi fir d'Monomerléisung applizéiert gëtt, entstinn genuch Radikalen ëm d'Monomer-Tröppel, wat zu de ganz kleng Latex-Partikel bei der Polymeriséierung kënnt. Nieft de Ultraschallpolymerisatiounseffekter sinn och weider Virdeeler vun dësem Methode déi niddereg Reaktiounstemperatur, d'méi séier Reaktiounssequiel an d'Qualitéit vun den Latex-Partikelen opgrond vum Héichmolekulargewiicht vun den Partikelen. D'Virdeeler vun der Ultraschallpolymerizatioun gëllen och fir d'Ultraschall assistéierte Copolymerisatioun. [Zhang et al. 2009]
En potentiellen Effekt vu Latex gëtt duerch d'Synthese vun ZnO-encapsuléiert Nanolatex erzielt: De ZnO-encapsuléierte Nanolatex weist eng héich antikorrosive Performance. An der Uni vu Sonawane et al. (2010), ZnO / Poly (Butylmethacrylat) a ZnO-PBMA / Polyanilin-Nanolatex-Kompositpartikelen vun 50 nm goufen duerch sonochemesch Emulsiounpolymerisatioun synthetiséiert.
Hielscher Ultrasonics High-Power Ultraschall Geräter sinn zouverléisseg a effizient Tools sonochemesch Reaktioun. Eng breet Palette vun Ultraschallveraarbechter mat ënnerschiddleche Kapazitéiten a Setups suergt fir eng optimal Konfiguratioun fir den spezifesche Prozess a Volume. All Applikatioune kënnen am Labo getest gi sinn an duerno op d'Produktiounsgréisst uplanzen, linear. Ultraschallmaschinne fir eng kontinuéierlech Veraarbechtung am Flow-Through-Modus kënnen liicht an déi existéierend Produktiounslinien erstallt ginn.
UP200S - Hielscher's powerful 200W ultrasonicator for sonochemical processes

Ultrasonic Apparat UP200S

Kontaktéiert eis / frot bei méi Informatiounen

Diskussioun un eis iwwert Är Veraarbechtung Ufuerderunge. Mir wäerten déi gëeegent charge an Veraarbechtung Parameteren fir Äre Projet recommandéieren.






Literatur / nëmmen

  • Ooi, SK; Biggs, S. (2000): Ultraschall Initiatioun vu Polystyrol Latex Synthese. Ultraschall Sonochemie 7, 2000. 125-133.
  • Sonawane, SH; Teo, BM; Brotchie, A .; Grieser, F .; Ashokkumar, M. (2010): Sonochemical Synthese vun ZnO Encapsulated funktionell Nanolatex a seng antikorrosive Performance. Industrie & Ingenieur Chemie Research 19, 2010. 2200-2205.
  • Suslick, KS (1998): Kirk-Othmer Enzyklopedie vun chemescher Technologie; 4. Ed. J. Wiley & Sons: New York, Vol. 26. Abrëll 1998. 517-541.
  • Teo, BM .; Ashokkumar, M .; Grieser, F. (2011): Sonochemikalische Polymeriséierung vu Miniemulsiounen an organesch Flëssegkeeten / Waassermischungen. Physikalesch Chemie Chemical Physik 13, 2011. 4095-4102.
  • Teo, BM .; Chen, F .; Hatton, TA; Grieser, F .; Ashokkumar, M .; (2009): Novel Ee-Potenz-Synthese vu Magnitit Latex Nanopartikel duerch Ultraschall Bestralung.
  • Zhang, K .; Park, BJ; Fang, FF; Choi, HJ (2009): Sonochemical Preparatioun vu Polymer Nanocomposites. Mollek 14, 2009. 2095-2110.