سنتز ذرات پلی بوتادی ان به روش پلیمرشدن امولسیونی: اثر مقدار امولسیون کننده و آغازگر بر سینتیک واکنش و اندازه ذرات لاتکس

پلیمرشدن امولسیونی ناپیوسته بوتادی ان در راکتور Buchi مجهز به همزن مکانیکی (با سرعت rpm300) با استفاده از مقادیر مختلف پتاسیم پرسولفات به عنوان آغازگر و رزین تسهیم نامتناسب شده به عنوان امولسیون کننده در دمای 70 درجه سانتی گراد انجام شد. ترشیودودسیل مرکاپتان به عنوان عامل انتقال زنجیر در واکنش ها استفاده شد. تبدیل واکنش در فاصله های زمانی مختلف به روش وزن سنجی معین شد. سپس، سرعت پلیمرشدن از روی شیب منحنی های تبدیل بر حسب زمان محاسبه شد. میانگین اندازه ذرات و توزیع اندازه ذرات لاتکس پلی بوتادی ان به کمک روش های پراکندگی نور دینامیک و میکروسکوپی الکترونی پویشی اندازه گیری شد. بسته به شرایط پلیمرشدن، لاتکس های پلی بوتادی ان با قطر متوسط ذرات در محدوده 5/88 ت اnm 189 و توزیع اندازه ذرات در محدوده 35 تا nm 400 به دست آمد. تعداد ذرات بر واحد حجم فاز پیوسته با استفاده از داده های میانگین اندازه ذرات محاسبه و سپس سرعت پلیمرشدن بر ذره یا معادل آن تعداد زنجیرهای در حال رشد بر ذره ارزیابی شد. نتایج نشان داد، با افزایش مقدار امولسیون کننده، اندازه ذرات کاهش و سرعت پلیمرشدن افزایش می یابد. از سوی دیگر، تعداد زنجیرهای در حال رشد بر ذره با افزایش غلظت امولسیون کننده تا حدی کاهش یافت. بر خلاف پلیمرشدن امولسیونی کلاسیک، اندازه نانوذرات و سرعت پلیمر شدن چندان تحت تاثیر غلظت آغازگر قرار نگرفت. نتایج بررسی روند واکنش نشان داد، سینتیک پلیمرشدن امولسیونی بوتادی ان از سینتیک Smith-Ewart حالت 1 (n<<0/5) پیروی می کند. این رفتار به کارایی کم آغازگر در فرایندهای هسته زایی و رشد ذرات نسبت داده شده است.