Hielscher ultraljud teknik

Sonokemisk Syntes av latex

Ultraljud inducerar och främjar den kemiska reaktionen för polymerisation av latex. Genom sonochemical styrkor, latex syntesen sker snabbare och effektivare. Även hanteringen av den kemiska reaktionen blir lättare.
Latex partiklar används ofta som tillsats för olika material. Gemensamma tillämpningsområden inkluderar användning som tillsatser i färger och beläggningar, lim och cement.
För polymerisation av latex, är emulgering och spridning av den grundläggande reaktions lösningen en viktig faktor som påverkar polymerens kvalitet avsevärt. Ultraljud är välkänd som effektiv och pålitlig metod för dispergering och emulgering. Ultrasonics höga potential är förmågan att skapa Dispersioner och emulsioner inte bara i Micron-men också i nano-storlek sortiment. För syntes av latex, en emulsion eller dispersion av monomerer, t. ex. polystyren, i vatten (o/w = olja-i-vatten Emulsion) är grunden för reaktionen. Beroende på emulsionstyp, kan en liten mängd ytaktiva krävas, men ofta ultraljud energi ger en sådan fin droppe distribution så att tensiden är överflödig. Om ultraljud med höga amplituder införs i vätskor, uppstår fenomenet så kallade kavitation. Vätske skurar och vakuum bubblor genereras under omväxlande högtrycks-och lågtrycks cykler. När dessa små bubblor inte kan absorbera mer energi, imploderar de under en högtrycks cykel, så att tryck upp till 1000 bar och chock vågor samt flytande jets av upp till 400 km/h nås lokalt. [Suslick, 1998] Dessa mycket intensiva krafter, orsakade av ultraljud kavitation, träda i kraft till den inneslutande droppar och partiklar. De fria radikaler bildas under ultraljud kavitation initiera kedje reaktionspolymeriseringen av monomererna i vattnet. Polymerkedjorna växer och bildar primära partiklar med en ungefärlig storlek på 10-20 nm. De primära partiklarna sväller med monomerer, och inledandet av polymerkedjor fortsätter i vatten fasen, växande polymer radikaler fångas av de befintliga partiklarna, och polymerisation fortsätter inuti partiklarna. Efter att de primära partiklarna har bildats, ökar all ytterligare polymerisation storleken men inte antalet partiklar. Tillväxten fortsätter tills alla monomer förbrukas. Den slutliga partikel diametrarna är typiskt 50-500 Nm.
Sono-syntes kan utföras som ett parti eller som kontinuerlig process.

Ultraljud flöde cell reaktorer möjliggör kontinuerlig bearbetning.

Om polystyren latex syntetiseras via sonochemical väg, latex partiklar med en liten storlek på 50 nm och en hög molekyl vikt på mer än 106 g/mol kan uppnås. På grund av den effektiva ultraljud emulgering, endast en liten mängd ytaktiva kommer att behövas. Den kontinuerliga ultraljud tillämpas på monomer lösningen skapar tillräckliga radikaler runt monomer droppar, vilket leder till mycket små latex partiklar under polymerisation. Förutom ultraljud polymerisation effekter, ytterligare fördelar med denna metod är den låga reaktions temperaturen, den snabbare reaktionssekvensen och kvaliteten på latex partiklarna på grund av den höga molekyl vikten av partiklarna. Fördelarna med ultraljud polymerisation gäller även för ultraljud-assisterad copolymerization. [Zhang et al. 2009]
En potentiell effekt av latex uppnås genom syntesen av ZnO inkapslad nanolatex: den ZnO inkapslade nanolatex visar hög rostskyddande prestanda. I studien av Sonawane et al. (2010), ZnO/poly (butylmetakrylat) och ZnO − PBMA/polyaniline nanolatex sammansatta partiklar av 50 nm har syntetiserats av sonochemical emulsion polymerisation.
Hielscher Ultrasonics ultraljudsenheter med hög effekt är pålitliga och effektiva verktyg för sonokemisk Reaktion. Ett brett spektrum av ultraljud processorer med olika effekt kapacitet och inställningar ser till att ge optimal konfiguration för den specifika processen och volym. Alla program kan utvärderas i labbet och därefter skalas upp till produktions storlek, linjärt. Ultraljud maskiner för kontinuerlig bearbetning i genomflödesläge kan enkelt eftermonteras i befintliga produktions linjer.
UP200S-Hielschers kraftfulla 200W ultrasonicator för sonochemical processer

ultraljudsanordning UP200S

Kontakta oss / Fråga mer

Prata med oss ​​om dina behandlingsbehov. Vi kommer att rekommendera den mest lämpliga inställningar och processparametrar för ditt projekt.





Observera att våra Integritetspolicy.


Litteratur / Referenser

  • Ooi, S. K.; Biggs, S. (2000): ultraljud initiering av polystyren latex syntes. Ultraljud sonochemistry 7, 2000. på 125-133.
  • Sonawane, S. H.; Teo, B. M.; Brotchie, A.; Grieser, F.; Ashokkumar, M. (2010): Sonochemical syntes av ZnO inkapslad funktionell Nanolatex och dess rostskyddande prestanda. Industriella & Teknisk kemi forskning 19, 2010. på 2200-2205.
  • Suslick, K. S. (1998): Kirk-Othmer encyklopedi av kemisk teknologi; 4. ED. J. Wiley & Sons: New York, Vol. 26, 1998. på 517-541.
  • Teo, B. M..; Ashokkumar, M.; Grieser F. (2011): Sonochemical polymerisation av miniemulsions i organiska vätskor/bevattnar blandningar. Fysikalisk kemi kemisk fysik 13, 2011. på 4095-4102.
  • Teo, B. M..; Mer från Chen, F.; Hatton, T. A.; Grieser, F.; Ashokkumar, M.; (2009): roman en-Pot syntes av magnetit latex nanopartiklar av ultraljud bestrålning.
  • Zhang, K.; Parkera, BJ; Fang, F.F.; Choi, H. J. (2009): Sonochemical förberedelse av polymer Nanocomposites. Molekyler 14, 2009. på 2095-2110.