Peso molecular del polímero
Puede ser deseable cambiar el diámetro de las partículas de su látex para mejorar el rendimiento o las propiedades físicas para una aplicación determinada. Sin embargo, los polímeros en emulsión son productos complejos, y la mayoría de las veces los cambios en una propiedad también dan lugar a cambios en otras propiedades. Esta interdependencia se aplica al tamaño de las partículas y al peso molecular. El peso molecular medio de un látex puede verse influido por varios factores, pero a menudo no se tiene en cuenta que el número de partículas del látex (que está directamente relacionado con el tamaño de la partícula) es importante para determinar el peso molecular.La razón no es obvia; en cada partícula de látex, el crecimiento de una nueva cadena comienza cuando un radical generado en la fase acuosa entra en una partícula y empieza a añadir monómero. El crecimiento de la cadena se detiene cuando otro radical entra en la partícula y termina la cadena en crecimiento. El intervalo de tiempo entre dos radicales que entran en una partícula representa el tiempo que tiene que crecer la cadena; un intervalo de tiempo más largo da lugar a cadenas más largas (mayor peso molecular).
Aula de partículas Serie V Muestreo y dispersión
En química, la dispersión es una medida de la heterogeneidad de tamaños de las moléculas o partículas de una mezcla. Una colección de objetos se llama uniforme si los objetos tienen el mismo tamaño, forma o masa. Una muestra de objetos que tiene una distribución inconsistente de tamaño, forma y masa se denomina no uniforme. Los objetos pueden estar en cualquier forma de dispersión química, como las partículas de un coloide, las gotas de una nube,[1] los cristales de una roca,[2]
o macromoléculas de polímero en una solución o una masa sólida de polímero[3]. Los polímeros pueden describirse por la distribución de la masa molecular; una población de partículas puede describirse por el tamaño, el área superficial y/o la distribución de la masa; y las películas delgadas pueden describirse por la distribución del espesor de la película[cita requerida].
Un polímero uniforme (a menudo denominado polímero monodisperso) está compuesto por moléculas de la misma masa[5] Casi todos los polímeros naturales son uniformes[6] Las cadenas de polímeros sintéticos casi uniformes se pueden fabricar mediante procesos como la polimerización aniónica, un método que utiliza un catalizador aniónico para producir cadenas de longitudes similares. Esta técnica también se conoce como polimerización viva. Se utiliza comercialmente para la producción de copolímeros en bloque. Las colecciones uniformes pueden crearse fácilmente mediante el uso de la síntesis basada en plantillas, un método común de síntesis en nanotecnología[cita requerida].
Leonid Petrov: “Simetría de permutación de parámetros en partículas
Las aplicaciones sofisticadas requieren materiales de alto rendimiento. Los polímeros de perlas acrílicas se eligen muy a menudo por su tamaño y forma únicos. Sin embargo, la composición óptima de un polímero de perlas acrílicas varía drásticamente en función de la aplicación y las características requeridas.
Hay una serie de factores que determinan las propiedades físicas y químicas de las perlas acrílicas. Sin embargo, destacan tres: el peso molecular, el iniciador residual y la distribución del tamaño de las partículas. Estos factores pueden controlarse estrechamente con los conocimientos y la tecnología adecuados, lo que permite a los fabricantes desarrollar de forma óptima polímeros únicos que ofrecen un rendimiento superior en las aplicaciones de ensayo.
El tamaño de las partículas viene determinado por una combinación de química y posprocesamiento. El tamaño de las gotas de monómero tiene un impacto significativo en el tamaño final y la distribución de las partículas dentro de la perla de polímero.
La concentración y la fuerza del agente granulante es una consideración importante. Esto tiene un impacto directo en la curva de energía libre de Gibbs, que a su vez determina la viabilidad de la reacción y, por tanto, la configuración de las gotas.
Dispersión
El objetivo de este trabajo es proporcionar una revisión de la literatura en el área de la modelización del tamaño de partícula y de la distribución del tamaño de partícula de los polímeros en emulsión. Los estudios de modelización de la polimerización en emulsión son de gran interés debido a la importancia industrial de los látex producidos. Hay dos grandes estrategias adoptadas para modelar la distribución del tamaño de las partículas: 1) Modelo agrupado en el que se modela el tamaño medio de las partículas asumiendo la distribución monodispersa. 2) Modelo distribuido o modelo de equilibrio de la población en el que se modela la distribución completa del tamaño de las partículas. El modelo agrupado sirve como modelo de aprendizaje y como paso previo al desarrollo de un modelo de equilibrio poblacional.
Cheng D, Arifar S, Sheibat-Othman N, PohnJ, McKenna TFL. Particle Coagulation of Emulsion Polymers: Una revisión de los estudios experimentales y de modelado. Polymer Reviews 2018; 58: 717-759. https://doi.org/10.1080/15583724.2017.1405979
Min KW, Ray WH. La simulación por ordenador de los reactores de polimerización de emulsión por lotes a través de un modelo matemático detallado. Journal of Applied Polymer science 1978; 22: 89-112. https://doi.org/10.1002/app.1978.070220108