Lateksin Sonokimyasal Sentezi

Ultrason, lateksin polimerizasyonu için kimyasal reaksiyonu indükler ve teşvik eder. Sonokimyasal kuvvetlerle, lateks sentezi daha hızlı ve daha verimli gerçekleşir. Kimyasal reaksiyonun ele alınması bile daha kolay hale gelir.

Lateks parçacıkları, çeşitli malzemeler için katkı maddesi olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Yaygın uygulama alanları arasında boya ve kaplamalarda, yapıştırıcılarda ve çimentoda katkı maddesi olarak kullanım yer alır.
Lateksin polimerizasyonu için, bazik reaksiyon çözeltisinin emülsifikasyonu ve dispersiyonu, polimer kalitesini önemli ölçüde etkileyen önemli bir faktördür. Ultrason, dispersiyon ve emülsifiye için verimli ve güvenilir bir yöntem olarak bilinir. Ultrasoniklerin yüksek potansiyeli, yaratma yeteneğidir. Dağılımlar ve Emülsiyon Sadece mikron değil, aynı zamanda nano boyut aralığında. Lateksin sentezi için, monomerlerin, örneğin polistirenin su içinde bir emülsiyonu veya dispersiyonu (o/w = sudaki yağ Emülsiyon) reaksiyonun temelidir. Emülsiyon tipine bağlı olarak, az miktarda yüzey aktif madde gerekebilir, ancak çoğu zaman ultrasonik enerji, yüzey aktif maddenin gereksiz olması için çok ince bir damlacık dağılımı sağlar. Sıvılara yüksek genlikli ultrason verilirse, kavitasyon adı verilen olgu meydana gelir. Sıvı patlamaları ve vakum kabarcıkları, alternatif yüksek basınç ve düşük basınç döngüleri sırasında üretilir. Bu küçük kabarcıklar daha fazla enerji ememediğinde, yüksek basınç döngüsü sırasında patlarlar, böylece 1000 bar'a kadar basınçlar ve şok dalgalarının yanı sıra 400 km/s'ye kadar sıvı jetleri yerel olarak ulaşır. [Suslick, 1998] Ultrasonik kavitasyonun neden olduğu bu yüksek yoğunluklu kuvvetler, çevreleyen damlacıklar ve parçacıklar üzerinde etkili olur. Ultrasonik altında oluşan serbest radikaller Kavitasyon Sudaki monomerlerin zincirleme reaksiyon polimerizasyonunu başlatır. Polimer zincirleri büyür ve yaklaşık 10-20 nm boyutunda birincil parçacıklar oluşturur. Birincil parçacıklar monomerlerle şişer ve polimer zincirlerinin başlaması sulu fazda devam eder, büyüyen polimer radikalleri mevcut parçacıklar tarafından tutulur ve polimerizasyon parçacıkların içinde devam eder. Birincil parçacıklar oluştuktan sonra, tüm diğer polimerizasyonlar boyutu arttırır, ancak parçacık sayısını artırmaz. Büyüme, monomerin tamamı tüketilene kadar devam eder. Nihai parçacık çapları tipik olarak 50-500 nm'dir.

Polistiren lateks sonokimyasal yolla sentezlenirse, 50 nm'lik küçük bir boyuta ve 106 g/mol'den daha yüksek moleküler ağırlığa sahip lateks parçacıkları elde edilebilir. Verimli ultrasonik emülsifikasyon nedeniyle, sadece az miktarda yüzey aktif maddeye ihtiyaç duyulacaktır. Monomer çözeltisine uygulanan sürekli ultrasonikasyon, monomer damlacıkları etrafında yeterli radikaller oluşturur, bu da polimerizasyon sırasında çok küçük lateks parçacıklarına yol açar. Ultrasonik polimerizasyon etkilerinin yanı sıra, bu yöntemin diğer faydaları, düşük reaksiyon sıcaklığı, daha hızlı reaksiyon sırası ve partiküllerin yüksek moleküler ağırlığı nedeniyle lateks partiküllerinin kalitesidir. Ultrasonik polimerizasyonun avantajları, ultrasonik destekli kopolimerizasyon için de geçerlidir. [Zhang ve ark. 2009]
Lateksin potansiyel bir etkisi, ZnO kapsüllenmiş nanolateksin sentezi ile elde edilir: ZnO kapsüllenmiş nanolateks, yüksek antikorozif performans gösterir. Sonawane ve ark. (2010), 50 nm'lik ZnO/poli(bütil metakrilat) ve ZnO-PBMA/polianilin nanolateks kompozit partikülleri, sonokimyasal emülsiyon polimerizasyonu ile sentezlenmiştir.
Hielscher Ultrasonics Yüksek güçlü ultrason cihazları için güvenilir ve verimli araçlardır. sonokimyasal tepkime. Farklı güç kapasitelerine ve kurulumlarına sahip çok çeşitli ultrasonik işlemciler, belirli işlem ve hacim için en uygun konfigürasyonu sağladığınızdan emin olun. Tüm uygulamalar laboratuvarda değerlendirilebilir ve daha sonra doğrusal olarak üretim boyutuna kadar ölçeklendirilebilir. Akış modunda sürekli işleme için ultrasonik makineler, mevcut üretim hatlarına kolayca uyarlanabilir.

Literatür/Referanslar

• Ooi, S. K.; Biggs, S. (2000): Polistiren lateks sentezinin ultrasonik başlatılması. Ultrasonik Sonokimya 7, 2000. 125-133.
• Sonawane, S. H.; Teo, B. M.; Broşya, A.; Grieser, F.; Ashokkumar, M. (2010): ZnO Kapsüllenmiş Fonksiyonel Nanolateksin Sonokimyasal Sentezi ve Antikorozif Performansı. Endüstriyel & Mühendislik Kimyası Araştırması 19, 2010. 2200-2205.
• Suslick, K. S. (1998): Kirk-Othmer Kimyasal Teknoloji Ansiklopedisi; 4. Ed. J. Wiley & Oğulları: New York, Cilt 26, 1998. 517-541.
• Teo, B. M..; Ashokkumar, M.; Grieser, F. (2011): Organik sıvılar/su karışımlarında miniemülsiyonların sonokimyasal polimerizasyonu. Fiziksel Kimya Kimyasal Fizik 13, 2011. 4095-4102.
• Teo, B. M..; Chen, F.; Hatton, T. A.; Grieser, F.; Ashokkumar, M.; (2009): Ultrasonik ışınlama ile manyetit lateks nanopartiküllerin yeni tek kap sentezi.
• Zhang, K.; Park, B.J.; Diş, F.F.; Choi, H. J. (2009): Polimer Nanokompozitlerin Sonokimyasal Hazırlanması. Moleküller 14, 2009. 2095-2110.