Undersøkelse over "konkurrerende vekst" ved seed-polymerisasjon av vinylklorid

Abstract

Det ble i dette arbeidet studert den relative veksten av to partikkelstørrelser ved emulsjonspolymerisasjon av vinylklorid (seedpolymerisasjon). Det ble benyttet partikler med diametere omkring 1000 og 2000 Å. Det totale partikkeltallet ble variert mellom 0,9 og 5,4 1016 partikler pr. L vann, og forholdet mellom antall små og store partikler mellom 1:1 og 13:1. Initiatorkonsentrasjonen ble variert i tre forsøk mellom 6 10-3 og 7,5 10-4 mol kalium persulfat pr. L vann. Ved forsøkene ble det benyttet natrium laurylsulfat som emulgator i 80% dekning ved start og temperaturen var 50°C. Forsøkene gav en eksperimentell orden av volumveksten av partiklene mhp. diameteren mellom 2 og 3. Denne økte med økende totalt PVC-innhold i seedlatexen, men var nesten uavhengig av forholdet mellom antall store og små partikler. Variasjonen av initiator-konsentrasjonen gav ingen klar tendens, men en mulig svak økning av ordenen kunne observeres. Usikkerheten i denne ordenen var ganske stor (± 0,2 i gjennomsnitt), noe som skyldtes usikkerhet i partikkeldiameterne. En mekanisme med desorpsjon og reabsorpsjon av radikaler ble tilpasset systemet, og dette gav en forklaring på den eksperimentelle orden, mens overensstemmelsen ikke var fullstendig.

Abstract: In this work, the relative growth of two particle sizes was studied by emulsion polymerization of vinyl chloride (seed polymerization). Particles with diameters of about 1000 and 2000 Å were used. The total particle number was varied between 0.9 and 5.4 1016 particles per L water, and the ratio of the number of small and large particles between 1:1 and 13:1. The initiator concentration was varied in three runs between 6 10-3 and 7.5 10-4 moles of potassium persulfate per. L water. In the experiments, sodium lauryl sulfate was used as an emulsifier in 80% coverage at start and the temperature was 50 °C. The experiments gave an experimental order of the volume growth of the particles with respect to diameter between 2 and 3. This increased with increasing total PVC content in the seed latex, but was almost independent of the ratio of the number of large and small particles. The variation of the initiator concentration gave no clear trend, but a possible slight increase in the order could be observed. The uncertainty in this order was quite large (± 0.2 on average), which was due to uncertainty in the particle diameters. A mechanism of desorption and reabsorption of radicals was adapted to the system, which gave an explanation of the experimental order, while the conformity was not complete.