Sonochemická syntéza latexu

Ultrazvuk induzuje a podporuje chemickú reakciu na polymerizáciu latexu. Sonochemical sily, latex syntéza dochádza rýchlejšie a efektívnejšie. Dokonca aj manipulácia s chemickou reakciou sa stáva jednoduchšou.

Latex častice sú široko používané ako prísada pre rôzne materiály. Spoločné polia aplikácie zahŕňajú použitie ako prísady do náterov a náterov, lepidlá a cement.
Pre polymerizáciu latexu je emulsifikácia a rozptyl základného reakčného roztoku dôležitým faktorom, ktorý významne ovplyvňuje kvalitu polyméru. Ultrazvuk je dobre známy ako efektívny a spoľahlivý spôsob rozptyľuje a emulgačné. Vysoký potenciál ultrazvukom je schopnosť vytvárať Disperzie a emulzie nielen v mikrónov-ale aj v nano-size rozsahu. Na syntézu latexu, emulzie alebo disperzie monomérov, napríklad polystyrénu, vo vode (o/w = olej vo vode Emulzie) je základom reakcie. V závislosti od typu emulzie sa môže vyžadovať malé množstvo povrchovo aktívnej látky, ale často Ultrazvukový energia poskytuje také jemné kvapôčky distribúcie tak, aby povrchovo aktívna látka je nadbytočná. Ak ultrazvuk s vysokou amplitúdy je zavedený do kvapaliny, fenomén takzvanej kavitácie nastane. Tekuté výbuchy a vákuové bubliny vznikajú počas striedavého vysokotlakového a nízkotlakového cyklu. Keď tieto malé bubliny nemôžu absorbovať viac energie, oni implodovat počas vysokotlakového cyklu, takže tlaky až do 1000 barov a nárazových vĺn, rovnako ako tekuté trysky až 400 km/h sú dosiahnuté lokálne. [Suslick, 1998] Tieto vysoko intenzívne sily, spôsobené Ultrazvukový kavitácie, prejavia sa v obklopujúce kvapôčky a častice. Voľné radikály vytvorené pod Ultrazvukový kavitácia iniciovať reťazovú reakciu polymerizácie monomérov vo vode. Polymérové reťaze rastú a tvoria primárne častice s približnou veľkosťou 10-20 nm. Primárne častice napučiavať monoméry a začatie polymérových reťazcov pokračuje vo vodnej fáze, rastúce polymérové radikály sú zachytené existujúcimi časticami a polymerizácia pokračuje vo vnútri častíc. Po primárnej častice vznikajú, všetky ďalšie polymerizácia zvyšuje veľkosť, ale nie počet častíc. Rast pokračuje, kým sa nespotrebuje všetky monoméry. Konečné priemery častíc sú typicky 50-500 nm.

Ak je polystyrén latex syntetizovaný cez sonochemical trasu, latexové častice s malou veľkosťou 50 nm a vysokou molekulovou hmotnosťou viac ako 106 g/mol možno dosiahnuť. Vzhľadom na účinné ultrazvukové emulsification bude potrebné len malé množstvo povrchovo aktívnej látky. Kontinuálne ultrazvukom aplikovaný na monoméru riešenie vytvára dostatočné radikály okolo monomérne kvapôčky, čo vedie k veľmi malé latexové častice počas polymerizácie. Okrem Ultrazvukový polymerizácie účinky, ďalšie výhody tejto metódy sú nízka Reakčná teplota, rýchlejší reakčná sekvencia a kvalita latexu častíc v dôsledku vysokej molekulovej hmotnosti častíc. Výhody ultrazvukovej polymerizácie platí aj pre Rozpúšťadle-asistovanej Kopolymerizácia. [Zhang et al. 2009]
Potenciálny účinok latexu sa dosahuje syntézou ZnO zapuzdreného nanolatexu: ZnO zapuzdrený nanolatex vykazuje vysoký protinorrozívny výkon. V štúdii Sonawane et al. (2010), ZnO/Poly (butyl metakrylátu) a ZnO − PBMA/polyanilín nanolatex kompozitné častice 50 nm boli syntetizované sonochemical emulziou polymerizácie.
Hielscher Ultrazvuk vysoko výkonové Ultrazvukové prístroje sú spoľahlivé a účinné nástroje na sonochemická Reakcie. Široká škála ultrazvukových procesorov s rôznymi výkonnými kapacitami a nastavením zaisťuje optimálnu konfiguráciu konkrétneho procesu a objemu. Všetky aplikácie môžu byť vyhodnotené v laboratóriu a následne zmenšený na veľkosť výroby, lineárne. Ultrazvukové stroje pre nepretržité spracovanie v Prietokový režim možno ľahko dodatočne namontovať do existujúcich výrobných liniek.

Literatúra / Referencie

• Ooi, S. K.; Biggs, S. (2000): Ultrazvukový začatí syntézu polystyrénu latex. Ultrasonics sonochemistry 7, 2000. 125-133.
• Sonawane, S. H.; Teo, B. M.; Brotchie, A.; Grieser, F.; Ashokkumar, M. (2010): Sonochemická syntéza ZnO Encapsulated funkčné Nanolatex a jeho Anticorrosive výkon. Priemyselné & Inžinierska chémia výskum 19, 2010. 2200-2205.
• Suslick, K. S. (1998): Kirk-Othmer encyklopédia chemickej technológie; 4. Ed. J. Wiley & Synovia: New York, Vol. 26, 1998. 517-541.
• Teo, B. M..; Ashokkumar, M.; Grieser, F. (2011): Sonochemická polymerizácia miniemulzií v organických kvapalinách/zmesí vody. Fyzikálna chémia chemická fyzika 13, 2011. 4095-4102.
• Teo, B. M..; Chen, F.; Hatton, T. A.; Grieser, F.; Ashokkumar, M.; (2009): román One-pot syntézu magnetit latex nanočastice ultrazvukom ožarovanie.
• Zhang, K.; Park, BJ; Fang, F.F.; Choi, H. J. (2009): sonochemical príprava polymérov Nanocomposites. Molekuly 14, 2009. 2095-2110.