Ultrasunete induce și promovează reacția chimică pentru polimerizarea latex. Prin forțe sonochimice, sinteza latex se produce mai rapid și mai eficient. Chiar și manipularea reacției chimice devine mai ușoară.

Particulele de latex sunt utilizate pe scară largă ca aditiv pentru diverse materiale. domenii comune de aplicare includ utilizarea ca aditivi în vopsele și acoperiri, adezivi si ciment.
Pentru polimerizarea latex, emulsionarea și dispersia soluției de reacție bazic este un factor important care influențează semnificativ calitatea polimerului. Cu ultrasunete este bine cunoscut ca metodă eficientă și sigură pentru dispersare și emulsionare. Potențialul ridicat al ultrasunetelor este capacitatea de a crea dispersii și emulsiile nu numai în micron-, ci și în domeniul nano-dimensiuni. Pentru sinteza latex, o emulsie sau dispersie de monomeri, de exemplu polistiren, în apă (o / w = ulei în apă Emulsie) este baza reacției. În funcție de tipul de emulsie, poate fi necesară o cantitate mică de surfactant, dar de multe ori energia cu ultrasunete furnizează o astfel de distribuție fină a picăturilor, astfel încât agentul tensioactiv este inutil. Dacă ultrasunetele cu amplitudini mari sunt introduse în lichide, apare fenomenul așa-numitei cavitații. Exploziile de lichid și bulele de vid sunt generate în timpul ciclurilor alternative de înaltă presiune și de joasă presiune. Când aceste bule mici nu pot absorbi mai multă energie, ele se implodează în timpul unui ciclu de înaltă presiune, astfel încât presiuni până la 1000 bar și unde de șoc, precum și jeturi de lichid de până la 400 km / h sunt atinse local. [Suslick, 1998] Aceste forțe foarte intense, cauzate de cavitația cu ultrasunete, au efect asupra picăturilor și a particulelor care înconjoară. Radicalii liberi s-au format sub ultrasunete cavitație inițiază reacția de polimerizare în lanț a monomerilor în apă. LanŃurile cresc și formează particule primare cu o dimensiune de aproximativ 10-20 nm. Particulele primare se umflă cu monomeri și inițierea lanțurilor polimerice continuă în faza apoasă, în creștere radicalii polimerici sunt prinse de particulele existente și polimerizarea continuă în interiorul particulelor. După ce au format particulele primare, toate polimerizare în continuare mărește dimensiunea, dar nu numărul de particule. Creșterea continuă până când toate de monomer este consumată. Diametrele finale ale particulelor sunt în mod tipic 50-500 nm.

În cazul în care latexul de polistiren este sintetizat pe cale sono-chimică, pot fi obținute particule de latex cu o dimensiune mică de 50 nm și o greutate moleculară ridicată mai mare de 106 g / mol. Datorită emulsificării ultrasonice eficiente, va fi necesară doar o cantitate mică de surfactant. Aplicarea ultrasonică continuă aplicată soluției de monomer creează radicali suficienți în jurul picăturilor de monomeri, ceea ce conduce la particule latex foarte mici în timpul polimerizării. Pe lângă efectele de polimerizare cu ultrasunete, alte beneficii ale acestei metode sunt temperatura scăzută a reacției, secvența de reacție mai rapidă și calitatea particulelor latex datorită greutății moleculare ridicate a particulelor. Avantajele polimerizării cu ultrasunete se aplică și copolimerizării asistate cu ultrasunete. [Zhang și colab. 2009]
Un potențial efect de latex se realizează prin sinteza ZnO nanolatex incapsulate: a nanolatex ZnO încapsulată prezintă performanțe ridicate anticoroziv. In studiul Sonawane et al. (2010), ZnO / poli (metacrilat de butil) și ZnO-PBMA / polianilina particule compuse nanolatex de 50 nm au fost sintetizate prin polimerizarea în emulsie sonochimice.
Hielscher Ultrasonics dispozitive de mare putere cu ultrasunete sunt instrumente fiabile și eficiente pentru sonochimice reacţie. O gamă largă de procesoare cu ultrasunete cu capacități diferite de putere și configurații asigură pentru a asigura configurația optimă pentru procesul și volumul specific. Toate cererile pot fi evaluate în laborator și, ulterior, scalate până la dimensiunea de producție, liniar. Mașini cu ultrasunete pentru prelucrarea continuă în modul de curgere poate fi ușor montat ulterior în linii de producție existente.

Literatura / Referințe

• Ooi, S. K .; Biggs, S. (2000): inițiere cu ultrasunete sintezei polistiren latex. Ultrasonics Sonochemistry 7, 2000. 125-133.
• Sonawane, S. H .; Teo, B. M .; Brotchie, A .; Grieser, F .; Ashokkumar, M. (2010): sonochimice Sinteza ZnO capsulate Nanolatex funcțională și performanțele sale anticoroziva. Industrial & Inginerie Chimie de cercetare 19, 2010. 2200-2205.
• Suslick, K. S. (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; 4-a ediție. J. Wiley & Sons: New York, Voi. 26, 1998. 517-541.
• Teo, B. M ..; Ashokkumar, M .; Grieser, F. (2011): polimerizarea sonochimice de miniemulsions în lichide / amestecuri organice apă. Chimie Fizică Chimie Fizică 13, 2011. 4095-4102.
• Teo, B. M ..; Chen, F .; Hatton, T. A .; Grieser, F .; Ashokkumar, M .; (2009): Noua sinteză într-un vas de nanoparticule de magnetită din latex prin iradiere cu ultrasunete.
• Zhang, K .; Park, B.J .; Fang, F.F .; Choi, H. J. (2009): sonochimice Prepararea polimerilor nanocompozite. 14 Moleculele 2009. 2095-2110.