Сонохимический синтез латекса

Ультразвук индуцирует и способствует химической реакции для полимеризации латекса. По сонохимическим силам, синтез латекса происходит быстрее и эффективнее. Даже обращение химической реакции становится легче.

Латексные частицы широко используются в качестве добавки для различных материалов. Общие области применения включают в себя использование в качестве добавок в красках и покрытий, клеев и цемента.
Для полимеризации латекса, эмульгирование и дисперсия основного реакционного раствора является важным фактором, который существенно влияет на качество полимера. Ультразвук хорошо известен как эффективный и надежный способ для диспергирования и эмульгирующей. Высокий потенциал ультраакустике является возможность создания дисперсии а также Эмульсии не только в микронных, но и в области нано-размера. Для синтеза латекса, эмульсии или дисперсии мономеров, например, полистирол, в воде (м / в = масло-в-воде эмульсионный) является основой реакции. В зависимости от типа эмульсии может потребоваться небольшое количество поверхностно-активного вещества, но часто ультразвуковая энергия обеспечивает такое мелкое распределение капель, что поверхностно-активное вещество является излишним. Если ультразвук с высокими амплитудами вводится в жидкости, происходит явление так называемой кавитации. Вспышки жидкости и пузырьки вакуума генерируются во время чередующихся циклов высокого давления и низкого давления. Когда эти маленькие пузырьки не могут поглощать больше энергии, они взрываются во время цикла высокого давления, так что давление достигает до 1000 бар, а ударные волны, а также жидкие струи до 400 км / ч достигаются локально. [Suslick, 1998] Эти сильно интенсивные силы, вызванные ультразвуковой кавитацией, вступают в силу для вмещающих капель и частиц. Свободные радикалы, образующиеся под ультразвуковым кавитация инициировать цепной реакции полимеризации мономеров в воде. Полимерные цепи растут и образуют первичные частицы с размером приблизительно 10-20 нм. Первичные частицы набухают с мономерами, и начало полимерных цепей продолжается в водной фазе, растущее полимерные радикалы захватываются существующими частицами, и полимеризация продолжается внутри частиц. После того, как образовались первичные частицы, все дальше полимеризации приводит к увеличению размера, но не число частиц. Рост продолжается, пока все мономера не потребляется. Диаметры конечные частицы обычно представляют собой 50-500 нм.

Если полистирольный латекс синтезируется с помощью сонохимического пути, могут быть достигнуты латексные частицы с малым размером 50 нм и высокой молекулярной массой более 106 г / моль. Благодаря эффективной ультразвуковой эмульсификации потребуется небольшое количество поверхностно-активного вещества. Непрерывная ультразвуковая обработка, применяемая к раствору мономера, создает достаточные радикалы вокруг капель мономера, что приводит к очень малым латексным частицам во время полимеризации. Помимо эффектов ультразвуковой полимеризации, дополнительными преимуществами этого метода являются низкая температура реакции, более быстрая последовательность реакции и качество частиц латекса из-за высокой молекулярной массы частиц. Преимущества ультразвуковой полимеризации также применяются для ультразвуковой сополимеризации. [Zhang et al. 2009]
Потенциальный эффект латекса достигается за счет синтеза ZnO инкапсулированного nanolatex: ZnO, инкапсулированный nanolatex показывает высокую антикоррозийную производительность. При исследовании Sonawane и соавт. (2010), ZnO / поли (бутилметакрилат) и ZnO-ПБМА / полианилина nanolatex композитные частицы 50 нм были синтезированы путем полимеризации эмульсии сонохимического.
Hielscher Ультразвук высокой мощности ультразвуковых устройств надежные и эффективные инструменты для сонохимический реакция. Широкий спектр ультразвуковых процессоров с различной мощностью силовых установок и гарантирует, чтобы обеспечить оптимальную конфигурацию для конкретного процесса и объема. Все приложения могут быть оценены в лаборатории и затем масштабируются до размера производства, линейно. Ультразвуковые машины для непрерывной обработки в проточном режиме могут быть легко встроены в существующие производственные линии.

Литература / Ссылки

• Оый, С. К .; Биггс, С. (2000): Ультразвуковое инициирование синтеза полистирола латекса. Ультразвук Sonochemistry 7, 2000. 125-133.
• Sonawane, С. Н .; Тео, Б. М .; Brotchie, A .; Grieser, F .; Ашок Кумар, M. (2010): Сонохимические Синтез ZnO Encapsulated Функциональный Nanolatex и его Антикоррозийная Performance. промышленные & Инженерная химия Исследования 19, 2010. 2200-2205.
• Suslick, KS (1998): энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера; 4-е изд. J. Wiley & Sons: Нью-Йорк, Vol. 26, 1998. 517-541.
• Тео, Б. М ..; Ашок Кумар, М .; Grieser, Ф. (2011): сонохимическая полимеризация miniemulsions в органических жидкостях / водные смесях. Физическая химия Химическая физика 13, 2011. 4095-4102.
• Тео, Б. М ..; Чен, F .; Хаттон, Т. A .; Grieser, F .; Ашок Кумар, М .; (2009): Новый один горшок синтез наночастиц магнетита латекса с помощью ультразвукового облучения.
• Чжан, К .; Парк, B.J .; Fang, F.F .; Choi, Х. Дж (2009): сонохимическое Получение нанокомпозитов. Молекулы 14, 2009. 2095-2110.