Wat zijn de voordelen van polymere oppervlakteactieve stoffen bij de behandeling van afvalwater?

2021-04-13 23:38:10

Oppervlakteactieve stoffen spelen een belangrijke rol bij emulsiepolymerisatie van polymeerproductie op industriële schaal. Emulsiepolymerisatie heeft vier componenten nodig: water, monomeer, oppervlakteactieve stof en initiator. De concentratie oppervlakteactieve stof in het systeem moet hoger zijn dan de kritische micelconcentratie om de vorming van micellen te garanderen. Sommige monomeren kunnen in deze micellen worden opgelost. Een ander deel van de monomeren loste op in de waterfase met oppervlakteactieve moleculen in moleculaire toestand, en de rest (meer dan 90%) van de monomeren vormden druppeltjes onder invloed van mechanisch roeren en werden gestabiliseerd door de rest van de oppervlakteactieve moleculen.

De initiator wordt door de juiste actie, meestal door verhitting, ontleed in vrije radicalen. Deze radicalen reageren met monomeren in de bulkfase om dimeer- of trimeergroepen te vormen, en deze laatste zullen eerder micellen tegenkomen dan monomeren, omdat het totale oppervlak van micellen veel groter is dan dat van monomeren. De monomeren worden vervolgens aan deze geactiveerde micellen gevoerd en de polymerisatiereactie verspreidt zich door de diffusie van de monomeren of gedeactiveerde micellen.

De actieve micellen bleven groeien, wat resulteerde in een complexe structuur van polymeerdeeltjes en oppervlakteactieve stoffen die op hun oppervlak werden geadsorbeerd. Dit proces gaat door totdat alle monomeren zijn verbruikt. Polymeerdeeltjes worden gestabiliseerd of gescheiden gehouden door elektrostatische afstoting van ionische oppervlakteactieve stof of sterische weerstand van niet-ionische oppervlakteactieve stof, of beide.

De hoeveelheid en het type oppervlakteactieve stof dat bij emulsiepolymerisatie wordt gebruikt, heeft invloed op de stabiliteit, zuiverheid, deeltjesgrootte, viscositeit en bevochtigbaarheid van het polymeer. Als de dosering oppervlakteactieve stof niet voldoende is (de concentratie is lager dan CMC), de HLB-waarde van oppervlakteactieve stof niet geschikt is of de lading oppervlakteactieve stof niet geschikt is, zal het polymeerstolsel worden gevormd of zal het materiaal in de reactor volledig stollen.

Ongeacht het soort oppervlakteactieve stof dat wordt gebruikt, hoe groter de hoeveelheid oppervlakteactieve stof is, hoe kleiner de polymeerdeeltjes zijn. Over het algemeen heeft de hars met kleinere polymeerdeeltjes een hogere viscositeit. Oppervlakteactieve stoffen voor emulsiepolymerisatie worden hoofdzakelijk geselecteerd op basis van de toepassing van het polymeer. Anionische en niet-ionische oppervlakteactieve stoffen worden meestal gebruikt in combinatie met polymeren voor coatings. De niet-ionogene oppervlakteactieve stof kan echter afschuifstabiliteit verschaffen. De totale concentratie oppervlakteactieve stof in het emulsiepolymerisatiesysteem ligt tussen 0,10% en 5,0%, gebaseerd op het polymeer.