Disperse Systeme
Es werden Emulsionscopolymerisationen von Acrylaten im isoperibolen Kalorimeter „CalWin“ untersucht. Die Emulsionspolymerisation ist ein Heterophasenpolymerisationsverfahren. Emulsionspolymerisationen können diskontinuierlich (batch), halbkontinuierlich (semi-batch) oder kontinuierlich durchgeführt werden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die unterschiedlichsten Zulaufverfahren, reine Monomere oder Monomeremulsionen, Monomermischungen unterschiedlichster Zusammensetzungen und sogenannte Saatverfahren einzusetzen. Letztere hat heute im Bereich der Emulsionspolymerisation die größte kommerzielle Bedeutung. Für die Charakterisierung der Eigenschaften von Polymerdispersionen werden folgende Analysenmethoden eingesetzt: GC, GPC, HPLC, TEM, Lichtstreuung und Viskosimetrie.
Neue Verfahren zur kontinuierlichen Emulsionspolymerisation
In zahlreichen Bereichen der chemischen Industrie handelt es sich um ein weit verbreitetes technisches Problem wässrige Zubereitungen dauerhaft zu stabilisieren. Mittels Emulsionspolymerisation lassen sich Polymersysteme entwickeln die diesen Ansprüchen genügen. Durch Beeinflussung der Polymerzusammensetzung und -struktur können die anwendungstechnisch relevanten Eigenschaften gezielt verändert werden. Dabei sind sowohl das Verständnis des Polymerisationsprozesses, als auch eine Umsetzung in den kontinuierlichen Betrieb, zentrale Ziele.
Emulsionspolymerisation im gewickelten Rohrreaktor
Die Entwicklung kontinuierlicher Verfahren ist komplizierter als jene satzweise betriebener. Dies führte in der Vergangenheit meist dazu, dass Verfahren auf Basis satzweise betriebener Reaktoren entwickelt und umgesetzt wurden. Der Vorteil kontinuierlicher Anlagen ist aber, dass diese durchgängig produzieren können und sie somit in der Regel wirtschaftlicher sind. Es existiert daher in jüngster Zeit ein großes Interesse daran diskontinuierliche Prozesse in kontinuierliche umzuwandeln. Insbesondere für Emulsionspolymerisationen ist eine solche Übertragung aber vielfach nicht möglich, da sämtliche Produkteigenschaften auf Basis des diskontinuierlichen Prozesses entwickelt und optimiert wurden und die Umstellung des Reaktors bei gleichbleibender Rezeptur häufig zu anderen Produkten führt. Bei der Entwicklung von kontinuierlichen Verfahren sollte somit bereits zu beginn auf kontinuierlicher Basis gearbeitet werden, um die Produkteigenschaften auf Basis des kontinuierlichen Prozesses zu optimieren.
Verkapselung von anorganischen Nanopartikeln mittels Emulsionspolymerisation
Das Potential von anorganischen Materialien mit Abmessungen im Nanometerbereich für vielfältige Anwendungen von der Medizintechnik bis zu neuartigen Werkstoffen ist enorm. Vielfach ist für die Anwendung eine teilweise oder vollständige Beschichtung der Oberfläche mit einem weitestgehend inerten Stoff wünschenswert oder sogar zwingend notwendig. Häufig finden hierzu Polymere Verwendung, die entsprechend den geforderten Eigenschaften zielgenau synthetisiert werden können. Ein weit entwickeltes und gut beschriebenes Verfahren zur Herstellung partikulärer Polymersysteme ist die Emulsionspolymerisation. Eine geeignete Reaktionsführung macht die Einbettung von anorganischen Materialien in die Polymerpartikel möglich. Die Entwicklung einer allgemeinen Methode zur Herstellung von Partikeln mit anorganischen und Polymer-Komponenten mittels Emulsionspolymerisation ist das Ziel.