Reactor de polimerización
ResumenLos polímeros en emulsión son productos por proceso. Además de las condiciones del proceso y de la receta, el propio reactor es el principal factor que determina las propiedades del producto. En el entorno industrial actual, el concepto de reactor de tanque agitado sigue siendo el principal concepto en uso. Esto puede deberse al fácil diseño del proceso y al hecho de que se puede utilizar el equipo existente en una planta. Pero los productos de la polimerización en emulsión no son uniformes y el diseño del reactor puede adaptarse al proceso/producto óptimo. En este artículo se revisa la gran variedad de conceptos de reactores para la polimerización en emulsión continua, desde sus inicios hasta los desarrollos más recientes.Palabras clave
Diseño del reactor de polimerización
En la polimerización en emulsión, el monómero insoluble en agua se predispersa en una fase acuosa. A diferencia de la polimerización en gotas, la dispersión no se estabiliza físicamente mediante turbulencias, sino químicamente mediante emulsionantes. La polimerización no tiene lugar en las gotas de monómero dispersas, cuyo diámetro es de 10-1000 μm, sino en las partículas de látex, mucho más pequeñas, con diámetros de aproximadamente 0,3-0,8 μm. Éstas contienen tanto moléculas de polímero como de monómero y están rodeadas de moléculas emulsionantes que las estabilizan frente a la fase acuosa. Debido al pequeño tamaño de las partículas, el calor de la reacción puede disiparse fácilmente en la fase acuosa. La transferencia de calor entre la pared del recipiente y la fase acuosa es muy buena debido a la baja viscosidad de la emulsión y a la alta conductividad térmica del agua.
En la polimerización homogénea con disolvente, la viscosidad se reduce añadiendo un disolvente químicamente inerte. Tanto el monómero como el polímero están presentes en solución durante todo el proceso. En muchos casos, la eliminación del calor se mejora mediante el enfriamiento evaporativo simultáneo inducido por la ebullición del disolvente.
Tipos de reactores de polimerización
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Los valores apropiados para los coeficientes de sintonía de los modos proporcional, integral y derivativo para un controlador PID deben reflejar el comportamiento del proceso y el rendimiento deseado del lazo de control.
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Proceso de polimerización continua
ResumenExisten tres tipos de procesos de polimerización en emulsión: 1. polimerización por lotes, en la que todos los ingredientes se añaden al principio de la reacción; 2. polimerización semicontinua o por lotes, en la que el monómero se añade de forma continua o en incrementos, puro o en emulsión; 3. polimerización continua, en la que todos los ingredientes se añaden de forma continua a una parte del sistema del reactor y el látex parcial o completamente convertido se retira de forma continua de otra parte. Los tres procesos comprenden etapas de nucleación y crecimiento de partículas, que pueden ocurrir secuencial o simultáneamente. Los tres procesos se benefician del uso de un látex semilla para obviar la etapa de nucleación de partículas. El látex semilla puede prepararse en una reacción separada o por polimerización in situ.Palabras claveEstas palabras clave han sido añadidas por la máquina y no por los autores. Este proceso es experimental y las palabras clave pueden actualizarse a medida que el algoritmo de aprendizaje mejore.