Сонохимический синтез латекса
Ультразвук вызывает и способствует химической реакции полимеризации латекса. За счет сонохимических сил синтез латекса происходит быстрее и эффективнее. Даже управление химической реакцией становится проще.
Частицы латекса широко используются в качестве добавки для различных материалов. К распространенным областям применения относится использование в качестве добавок к краскам и покрытиям, клеям и цементу.
Для полимеризации латекса эмульгирование и диспергирование основного реакционного раствора является важным фактором, который существенно влияет на качество полимера. Ультразвук хорошо известен как эффективный и надежный метод диспергирования и эмульгирования. Высокий потенциал ультразвука заключается в возможности создания Дисперсии и Эмульсии Не только в микронном, но и в наноразмерном диапазоне. Для синтеза латекса эмульсия или дисперсия мономеров, например, полистирола, в воде (o/w = масло в воде эмульсия) 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 получается лишним. Если в жидкости вводится ультразвук с высокой амплитудой, происходит явление так называемой кавитации. Взрывы жидкости и пузырьки вакуума образуются во время чередования циклов высокого и низкого давления. Когда эти маленькие пузырьки не могут поглотить больше энергии, они схлопываются во время цикла высокого давления, так что давление до 1000 бар и ударные волны, а также струи жидкости со скоростью до 400 км/ч достигаются локально. [Суслик, 1998] Эти высокоинтенсивные силы, вызванные ультразвуковой кавитацией, воздействуют на окружающие капли и частицы. Свободные радикалы образуются под действием ультразвука кавитация Инициируют цепную реакцию полимеризации мономеров в воде. Полимерные цепи растут и образуют первичные частицы с размером примерно 10-20 нм. Первичные частицы набухают вместе с мономерами, и инициация полимерных цепей продолжается в водной фазе, растущие полимерные радикалы захватываются существующими частицами, и полимеризация продолжается внутри частиц. После того, как первичные частицы сформировались, дальнейшая полимеризация увеличивает размер, но не количество частиц. Рост продолжается до тех пор, пока весь мономер не будет израсходован. Конечный диаметр частиц обычно составляет 50-500 нм.
Потенциальный эффект латекса достигается за счет синтеза инкапсулированного нанолатекса ZnO: инкапсулированный нанолатекс ZnO обладает высокими антикоррозионными свойствами. В исследовании Sonawane et al. (2010) методом сонохимической эмульсионной полимеризации были синтезированы композитные частицы ZnO/поли(бутилметакрилат) и ZnO-PBMA/полианилина нанолатекса размером 50 нм.
Hielscher Ultrasonics Мощные ультразвуковые аппараты являются надежными и эффективными инструментами для Сонохимический реакция. Широкий ассортимент ультразвуковых процессоров с различной мощностью и конфигурацией обеспечивает оптимальную конфигурацию для конкретного процесса и объема. Все приложения могут быть оценены в лаборатории и впоследствии линейно масштабированы до производственных размеров. Ультразвуковые аппараты для непрерывной обработки в проточном режиме могут быть легко установлены в существующих производственных линиях.

Ультразвуковой аппарат УП200С
Литература/Литература
- Оои, С. К.; Биггс, С. (2000): Ультразвуковая инициация синтеза полистирольного латекса. Ультразвуковая сонохимия 7, 2000. 125-133.
- Сонавейн, С. Х.; Тео, Б. М.; Бротчи, А.; Гризер, Ф.; Ашоккумар, М. (2010): Сонохимический синтез инкапсулированного ZnO функционального нанолатекса и его антикоррозионные свойства. Промышленный & Исследования инженерной химии 19, 2010. 2200-2205.
- Суслик, К. С. (1998): Энциклопедия химических технологий Кирка-Отмера; 4-е изд. Д. Уайли & Сыновья: Нью-Йорк, Vol. 26, 1998. 517-541.
- Тео, Б. М.; Ашоккумар, М.; Гризер, Ф. (2011): Сонохимическая полимеризация миниэмульсий в органических жидкостях и водных смесях. Физическая химия Химическая физика 13, 2011. 4095-4102.
- Тео, Б. М.; Чен, Ф.; Хаттон, Т. А.; Гризер, Ф.; Ашоккумар, М.; (2009): Новый однореакторный синтез наночастиц магнетитового латекса с помощью ультразвукового облучения.
- Чжан, К.; Парк, Б.Дж.; Фанг, Ф.Ф.; Чой, Х. Д. (2009): Сонохимическое получение полимерных нанокомпозитов. Молекулы 14, 2009. 2095-2110.