Mezclas y soluciones
Las suspensiones coloidales son sistemas modelo útiles para explorar el comportamiento de las fases de equilibrio y de no equilibrio. Las partículas coloidales de tamaño micrométrico pueden visualizarse directamente en 2D con microscopía óptica y en 3D con microscopía confocal [2], y seguirse durante largos periodos de tiempo [3-5]. Las suspensiones de partículas con interacciones casi de esferas duras presentan fases fluidas y cristalinas en equilibrio, de acuerdo con el comportamiento esperado para las esferas duras, y forman un cristal de no-equilibrio cuando se concentran rápidamente [6]. Por lo tanto, los experimentos de imágenes microscópicas en suspensiones coloidales de esferas duras se han utilizado para explorar los procesos implicados en las transiciones hacia o desde los cristales [7-12], y para poner a prueba las predicciones teóricas de la transición vítrea [13-18]. La inducción de una atracción entre partículas, por ejemplo mediante la adición de un depletante no adsorbente [19], desplaza los límites de fase de equilibrio [20]. Las interacciones de agotamiento también pueden generar otros tipos de sólidos no equilibrados, como los vidrios atractivos [21] y los geles coloidales [22, 23], cuyas propiedades mecánicas dependen de la fuerza y la naturaleza de las atracciones entre partículas. Los experimentos de imagen, en este contexto, permiten relacionar la estructura microscópica de las partículas con las propiedades mecánicas macroscópicas [24, 25].
Floculación
La polimerización en suspensión es un proceso de polimerización radical heterogéneo que utiliza la agitación mecánica para mezclar un monómero o una mezcla de monómeros en una fase líquida, como el agua, mientras los monómeros polimerizan, formando esferas de polímero. Las gotitas de monómero (de un tamaño del orden de 10-1000 μm) están suspendidas en la fase líquida. Se puede considerar que las gotitas individuales de monómero están sometidas a una polimerización masiva. La fase líquida fuera de estas gotitas ayuda a una mejor conducción del calor y, por tanto, atempera el aumento de la temperatura.
Al elegir una fase líquida para la polimerización en suspensión, generalmente se prefiere una baja viscosidad, una alta conductividad térmica y una baja variación de la temperatura de la viscosidad. La principal ventaja de la polimerización en suspensión frente a otros tipos de polimerización es que podemos obtener un mayor grado de polimerización sin que se produzca la ebullición del monómero. Durante este proceso, a menudo existe la posibilidad de que estas gotitas de monómero se junten y se peguen entre sí y, por tanto, se produzca cremosidad en la solución. Para evitarlo, a menudo se añade un coloide protector o se agita cuidadosamente la mezcla. Uno de los agentes de suspensión más comunes es el alcohol polivinílico (PVA)[2] Normalmente, la conversión del monómero es completa, a diferencia de lo que ocurre en la polimerización a granel, y el iniciador utilizado en ella es soluble en monómero.
13.6 la naturaleza hidrofóbica e hidrofílica de los coloides
El polímero soluble se añade con frecuencia a las suspensiones de partículas inorgánicas para proporcionar resistencia mecánica y adhesividad a los revestimientos de partículas. Para diseñar la microestructura del recubrimiento, es esencial entender cómo las condiciones de secado y la composición de la dispersión influyen en la distribución de las partículas y del polímero en un recubrimiento de secado. Aquí se propone un modelo 1D que revela los perfiles transitorios de concentración de partículas y polímeros solubles en una suspensión de secado. La sedimentación, la evaporación y la difusión rigen el movimiento de las partículas, y la presencia del polímero soluble influye en la velocidad de evaporación y la viscosidad de la solución. Los resultados se resumen en mapas de régimen de secado que predicen la acumulación de partículas en la superficie libre o cerca del sustrato a medida que varían las condiciones. Los cálculos y experimentos basados en un sistema modelo de poli(alcohol vinílico) (PVA), partículas de sílice y agua revelan que la adición de PVA ralentiza la sedimentación y la difusión de las partículas durante el secado, de modo que es más probable la acumulación de partículas en la superficie libre.
Tamaño de las partículas de la polimerización en emulsión
Nanopartículas compuestas y poliméricas; Estabilización electrostática; Estabilización electrostérica; Nanocoloides; Nanocompuestos; Nanodispersiones; Nanomateriales; Nanopartículas; Polímeros; Polimerización radical en sistemas dispersos (suspensión, microemulsión y miniemulsión); Estabilización estérica; Enfoques “top-down” y “bottom-up
Un coloide es una sustancia que generalmente consta de dos fases de materia: la fase dispersa y el medio continuo (dispersión). De hecho, puede haber muchas más fases en los coloides complejos; sin embargo, en los experimentos que se muestran a continuación, sólo se considerarán los coloides bifásicos. Las diferentes fases pueden identificarse en función de los tamaños físicos de las partículas contenidas. La fase dispersa tendrá partículas con dimensiones en la región de 1 nm a 1 μm, en comparación con la composición atómica del medio de dispersión Es debido a esta combinación de fases que los coloides suelen tener propiedades muy singulares, similares tanto a las heterogéneas como a las…