Techniques of polymerization
Bulk polymerization
Bulk polymerization or mass polymerization is carried out by adding a soluble initiator to pure monomer in liquid state. The initiator should dissolve in the monomer. The reaction is initiated by heating or exposing to radiation. As the reaction proceeds the mixture becomes more viscous. The reaction is exothermic and a wide range of molecular masses are produced.
Techniques of polymerization
Bulk polymerization is carried out in the absence of any solvent or dispersant and is thus the simplest in terms of formulation. It is used for most step-growth polymers and many types of chain-growth polymers. In the case of chain-growth reactions, which are generally exothermic, the heat evolved may cause the reaction to become too vigorous and difficult to control unless efficient cooling. Bulk polymerization has several advantages over other methods, these advantages are
The system is simple and requires thermal insulation.
The polymer obtained is pure.
Large castings may be prepared directly.
Molecular weight distribution can be easily changed with the use of a chain transfer agent.
The product obtained has high optical clarity
Disadvantages
Heat transfer and mixing become difficult as the viscosity of reaction mass increases.
The problem of heat transfer is compounded by the highly exothermic nature of free radical addition polymerization.
The polymerization is obtained with a broad molecular weight distribution due to the high viscosity and lack of good heat transfer.
Very low molecular weights are obtained.
Gel effect should be there
For reducing the disadvantages of bulk polymerization, the process can be carried out in a solution. This is known as solution polymerization.
Polymer characterization is the analytical branch of polymer science.
The discipline is concerned with the characterization of polymeric materials on a variety of levels. The characterization typically has as a goal to improve the performance of the material. As such, many characterization techniques should ideally be linked to the desirable properties of the material such as strength, impermeability, thermal stability, and optical properties.
Characterization techniques are typically used to determine molecular mass, molecular structure, morphology, thermal properties, and mechanical properties.
Emulsion polymerization
Emulsion polymerization is a type of radical polymerization that usually starts with an emulsion incorporating water,monomer, and surfactant. The most common type of emulsion polymerization is an oil-in-water emulsion, in which droplets of monomer (the oil) are emulsified (with surfactants) in a continuous phase of water. Water-soluble polymers, such as certainpolyvinyl alcohols or hydroxyethyl celluloses, can also be used to act as emulsifiers/stabilizers. The name “emulsion polymerization” is a misnomer that arises from a historical misconception. Rather than occurring in emulsion droplets, polymerization takes place in the latex particles that form spontaneously in the first few minutes of the process. These latex particles are typically 100 nm in size, and are made of many individual polymer chains. The particles are stopped from coagulating with each other because each particle is surrounded by the surfactant (‘soap’); the charge on the surfactant repels other particles electrostatically. When water-soluble polymers are used as stabilizers instead of soap, the repulsion between particles arises because these water-soluble polymers form a ‘hairy layer’ around a particle that repels other particles, because pushing particles together would involve compressing these chains.
Emulsion polymerization is used to manufacture several commercially important polymers. Many of these polymers are used as solid materials and must be isolated from the aqueous dispersion after polymerization. In other cases the dispersion itself is the end product. A dispersion resulting from emulsion polymerization is often called a latex (especially if derived from asynthetic rubber) or an emulsion (even though “emulsion” strictly speaking refers to a dispersion of an immiscible liquid in water). These emulsions find applications in adhesives, paints, paper coating and textile coatings. They are often preferred over solvent-based products in these applications due to the absence of VOCs (Volatile Organic Compounds) in them.
Techniques of polymerization
Advantages of emulsion polymerization include:
High molecular weight polymers can be made at fast polymerization rates. By contrast, in bulk and solution free radical polymerization, there is a tradeoff between molecular weight and polymerization rate.
The continuous water phase is an excellent conductor of heat, enabling fast polymerization rates without loss of temperature control.
Since polymer molecules are contained within the particles, the viscosity of the reaction medium remains close to that of water and is not dependen
เทคนิคพอลิเมอไรเซชันแบบเป็นกลุ่มแบบกลุ่มหรือแบบมวลจะดําเนินการโดยการเพิ่มผู้ที่บริสุทธิ์ มอนอเมอร์ในสถานะของเหลว ริเริ่มควรละลายในโมโนเมอร์ ปฏิกิริยาที่ริเริ่มโดยความร้อน หรือการสัมผัสกับรังสี เป็นเงินปฏิกิริยากลายเป็นส่วนผสมหนืดมากขึ้น ปฏิกิริยาจะคายความร้อนและหลากหลายของโมเลกุลมวลผลิตเทคนิคพอลิเมอไรเซชันเป็นกลุ่มสารจะดําเนินการในการขาดงานของตัวทำละลายหรือสารใด ๆและจึงง่ายที่สุดในแง่ของการกำหนด มันถูกใช้มากที่สุดขั้นตอนการเจริญเติบโตของพอลิเมอร์และหลายประเภทของพอลิเมอร์ของโซ่ ในกรณีของปฏิกิริยาการเจริญเติบโตโซ่ ซึ่งโดยทั่วไปจะคายความร้อน ความร้อนที่พัฒนาอาจก่อให้เกิดปฏิกิริยาที่จะกลายเป็นแข็งแรงและควบคุมได้ยาก นอกจากความเย็นที่มีประสิทธิภาพ ขนาดใหญ่แบบมีข้อดีหลายกว่าวิธีอื่น ข้อดีเหล่านี้ระบบจะง่ายและต้องใช้ฉนวนกันความร้อนพอลิเมอร์ที่ได้บริสุทธิ์หล่อใหญ่อาจจะเตรียมไว้โดยตรงการกระจายน้ำหนักโมเลกุลที่สามารถเปลี่ยนได้อย่างง่ายดายด้วยการใช้โซ่รับตัวแทนผลิตภัณฑ์ที่ได้มีความคมชัด แสงสูงข้อเสียการถ่ายโอนความร้อนและการผสมยาก เช่น ความหนืดของปฏิกิริยาของมวลชนที่เพิ่มขึ้นปัญหาการถ่ายเทความร้อนจะประกอบจากธรรมชาติสูง คายความร้อนของอนุมูลอิสระนอกจากนี้พอลิเมอไรเซชันพอลิเมอไรเซชันได้หลากหลายการกระจายน้ำหนักโมเลกุลและความหนืดสูงเนื่องจากไม่มีการถ่ายเทความร้อนที่ดี .น้ำหนักโมเลกุลต่ำมากจะได้รับเจลผลควรจะมีเพื่อลดข้อเสียของ bulk polymerization , กระบวนการสามารถดำเนินการได้ในโซลูชั่น นี้เรียกว่าพอลิเมอไรเซชันแบบสารละลายการศึกษาวิเคราะห์พอลิเมอร์เป็นสาขาวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์วินัยที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของวัสดุพอลิเมอร์ ในหลากหลายระดับ มีลักษณะโดยทั่วไปมีเป้าหมายที่จะปรับปรุงประสิทธิภาพของวัสดุ เช่น เทคนิค คุณสมบัติหลายควรจะเชื่อมโยงกับคุณสมบัติที่พึงประสงค์ของวัสดุเช่นความแข็งแรง impermeability , ความเสถียรทางความร้อนและคุณสมบัติของแสงเทคนิคการศึกษามักจะใช้เพื่อตรวจสอบมวล , โครงสร้างสัณฐานวิทยา สมบัติทางความร้อน โมเลกุลโมเลกุลและสมบัติเชิงกลพอลิเมอไรเซชันแบบอิมัลชันพอลิเมอไรเซชันแบบอิมัลชันเป็นประเภทหัวรุนแรงที่มักจะเริ่มต้นด้วยการเกิดอิมัลชันรวมน้ำ , โมโนเมอร์ และสารลดแรงตึงผิว ชนิดที่พบมากที่สุดของพอลิเมอไรเซชันแบบอิมัลชันเป็นอิมัลชันชนิดน้ำมันในน้ำ ซึ่งหยดมอนอเมอร์ ( น้ำมัน ) จะใช้ ( ผิว ) ในเฟสต่อเนื่องของน้ำ พอลิเมอร์ละลายน้ำ เช่น แอลกอฮอล์ หรือ hydroxyethyl certainpolyvinyl celluloses ยังสามารถใช้เพื่อทำหน้าที่เป็นอิมัลซิไฟเออร์ / ความคงตัว ชื่อ " กิริยา " อิมัลชันคือบริบทที่เกิดจากความเข้าใจผิดของประวัติศาสตร์ มากกว่าที่เกิดขึ้นในอิมัลชันพอลิเมอไรเซชันมีเกิดขึ้นในน้ำยาง อนุภาคที่ฟอร์มได้ในไม่กี่นาทีแรกของกระบวนการ อนุภาคยางเหล่านี้มักจะ 100 nm ในขนาดและทำจากโซ่พอลิเมอร์บุคคลมากมาย อนุภาคจะหยุดไม่จับตัวเป็นก้อนกับแต่ละอื่น ๆ เพราะแต่ละอนุภาค ล้อมรอบด้วยสารลดแรงตึงผิว ( "soap " ) ; ค่าธรรมเนียมบนผิวอนุภาคอื่น ๆได้ electrostatically . เมื่อพอลิเมอร์ละลายน้ำจะถูกใช้เป็นสารเพิ่มความคงตัวแทนสบู่ แรงผลักระหว่างอนุภาคพอลิเมอร์ละลายน้ำเหล่านี้เกิดขึ้นเพราะฟอร์ม " ขนชั้นรอบอนุภาคที่ขับไล่อนุภาคอื่น ๆเพราะผลักอนุภาคด้วยกันจะเกี่ยวข้องกับการบีบอัดโซ่เหล่านี้พอลิเมอไรเซชันแบบอิมัลชันที่ใช้หลายผลิตในเชิงพาณิชย์ที่สำคัญโพลิเมอร์ หลายของโพลิเมอร์เหล่านี้จะใช้เป็นวัสดุแข็ง และต้องแยกจากน้ำหลังจากการพอลิเมอไรเซชัน ในกรณีอื่น ๆกระจายตัวเองเป็นสินค้าที่สิ้นสุด การกระจายที่เกิดจากการพอลิเมอไรเซชันแบบอิมัลชันมักจะเรียกว่ายาง ( โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้ามาจาก asynthetic ยาง ) หรืออิมัลชัน ( แม้ว่า " อิมัลชัน " อย่างเคร่งครัดพูดหมายถึง การกระจายของของเหลวที่ผสมเข้ากันไม่ได้ในน้ำ ) อิมัลชั่นเหล่านี้ค้นหาโปรแกรมในกาว , สี , เคลือบกระดาษและการเคลือบสิ่งทอ พวกเขามักจะต้องการมากกว่าตัวทำละลายโดยใช้ผลิตภัณฑ์ในโปรแกรมเหล่านี้เนื่องจากขาดสาร ( สารประกอบ อินทรีย์ระเหย ) ในพวกเขาเทคนิคพอลิเมอไรเซชันข้อดีของการพอลิเมอไรเซชันแบบอิมัลชัน ได้แก่ :น้ำหนักโมเลกุลสูงและสามารถทำในอัตราแบบรวดเร็ว ในทางตรงกันข้าม , ในกลุ่มโซลูชั่นและสารอนุมูลอิสระ นี่เป็นข้อเสียระหว่างโมเลกุล และอัตราการพอลิเมอไรเซชันระยะน้ำอย่างต่อเนื่องเป็นวาทยากรที่ดีของความร้อน เปิดราคาแบบรวดเร็วโดยไม่สูญเสียการควบคุมอุณหภูมิเนื่องจากโมเลกุลของพอลิเมอร์ที่มีอยู่ภายในอนุภาค ความหนืดของปฏิกิริยาปานกลางยังคงใกล้เคียงกับน้ำ และไม่ dependen
การแปล กรุณารอสักครู่..
