सस्पेंशन पोलीमराइजेशन

IUPAC definition

Polymerization in which polymer is formed in monomer, or monomer-solvent droplets
in a continuous phase that is a nonsolvent for both the monomer and the formed polymer.

Note 1: In suspension polymerization, the initiator is located mainly in the monomer phase.

Note 2: Monomer or monomer-solvent droplets in suspension polymerization have
diameters usually exceeding 10 μm.

सस्पेंशन पोलीमराइजेशन द्वारा बनाई गई PMMA-कोपोलिमर की हल्की सूक्ष्म तस्वीर

फ़ाइल: Perlpolymer CIBP Koaleszenz 01.tif|thumb|PMMA-कणों का SEM-चित्र, जो निलंबन भाजनेशन के दौरान एकल बीड के करीब एकत्र होना शुरू हुआ

फ़ाइल: Perlpolymer CIBP PacMan.tif|thumb|Pac-Man आकार के PMMA-कोपोलिमर कण का SEM-चित्र, निलंबन पोलीमराइज़ेशन द्वारा बनाया गया सस्पेंशन पोलीमराइज़ेशन एक विषम कट्टरपंथी पोलीमराइज़ेशन प्रक्रिया है जो एक तरल चरण में एक मोनोमर या मोनोमर्स के मिश्रण को मिलाने के लिए यांत्रिक आंदोलन का उपयोग करती है, जैसे कि पानी, जबकि मोनोमर्स पोलीमराइज़ करते हैं, बहुलक के गोले बनाते हैं। तरल चरण में मोनोमर बूंदों (आदेश 10-1000 माइक्रोन का आकार) को निलंबित कर दिया जाता है। व्यक्तिगत मोनोमर बूंदों को बल्क पोलीमराइजेशन से गुजरना माना जा सकता है। इन बूंदों के बाहर तरल चरण गर्मी के बेहतर संचालन में मदद करता है और इस प्रकार तापमान में वृद्धि को कम करता है।

निलंबन पोलीमराइजेशन के लिए एक तरल चरण का चयन करते समय, कम चिपचिपाहट, उच्च तापीय चालकता और चिपचिपाहट के कम तापमान भिन्नता को आम तौर पर पसंद किया जाता है। अन्य प्रकार के पोलीमराइज़ेशन पर सस्पेंशन पोलीमराइज़ेशन का प्राथमिक लाभ यह है कि मोनोमर बॉइल-ऑफ़ के बिना पोलीमराइज़ेशन का उच्च स्तर प्राप्त किया जा सकता है। इस प्रक्रिया के दौरान, अक्सर इन मोनोमर बूंदों के एक दूसरे से चिपक जाने और घोल में क्रीम बनने की संभावना होती है। इसे रोकने के लिए, मिश्रण को सावधानी से हिलाया जाता है या एक सुरक्षात्मक कोलाइड अक्सर जोड़ा जाता है। सबसे आम निलंबन एजेंटों में से एक पॉलीविनायल अल्कोहल (पीवीए) है। आमतौर पर, मोनोमर रूपांतरण थोक पोलीमराइजेशन के विपरीत पूरा होता है, और इसमें इस्तेमाल किया जाने वाला आरंभकर्ता मोनोमर-घुलनशील होता है।

इस प्रक्रिया का उपयोग कई वाणिज्यिक रेजिन के उत्पादन में किया जाता है, जिसमें पीवीसी | पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी), एक व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला प्लास्टिक, पॉलीस्टाइनिन सहित स्टाइरीन रेजिन, POLYSTYRENE # विस्तारित पॉलीस्टाइनिन, और पॉलीस्टाइनिन # कॉपोलिमर | उच्च-प्रभाव पॉलीस्टाइनिन, साथ ही स्टाइरीन शामिल हैं। -एक्रिलोनिट्राइल राल | पॉली (स्टाइरीन-एक्रिलोनिट्राइल) और पॉली (पॉलिमिथाइल मेथाक्रायलेट))।

कण गुण

सस्पेंशन पोलीमराइज़ेशन को दो मुख्य प्रकारों में विभाजित किया जाता है, जो कि कणों के आकारिकी के आधार पर होता है। मनका पोलीमराइज़ेशन में, बहुलक अपने मोनोमर में घुलनशील होता है और परिणाम एक चिकनी, पारभासी मनका होता है। पाउडर पोलीमराइजेशन में, बहुलक अपने मोनोमर में घुलनशील नहीं होता है और परिणामी मनका झरझरा और अनियमित होगा। बहुलक की आकृति विज्ञान को एक मोनोमर मंदक जोड़कर बदला जा सकता है, एक अक्रिय तरल जो तरल मैट्रिक्स के साथ अघुलनशील होता है। पतला मोनोमर में बहुलक की घुलनशीलता को बदलता है और परिणामी बहुलक की सरंध्रता पर नियंत्रण का एक उपाय देता है। परिणामी पॉलीमर बीड्स का आकार 100 एनएम से 5 मिमी तक हो सकता है। आकार को सरगर्मी गति, मोनोमर के आयतन अंश, उपयोग किए गए स्टेबलाइजर्स की एकाग्रता और पहचान और विभिन्न घटकों की चिपचिपाहट द्वारा नियंत्रित किया जाता है। अनुभवजन्य रूप से व्युत्पन्न निम्नलिखित समीकरण इनमें से कुछ अंतःक्रियाओं का सार प्रस्तुत करता है:

${\bar {d}}=k{D_{v}\cdot R\cdot \nu _{m}\cdot \epsilon \over D_{s}\cdot N\cdot \nu _{l}\cdot C_{s}}$

डी औसत कण आकार है, के में प्रतिक्रिया पोत डिजाइन से संबंधित पैरामीटर शामिल हैं, डी_v प्रतिक्रिया पोत व्यास है, डी_s विलोडक का व्यास है, R तरल मैट्रिक्स के लिए मोनोमर का आयतन अनुपात है, N सरगर्मी गति है, ν_m और n_l क्रमशः मोनोमर चरण और तरल मैट्रिक्स की चिपचिपाहट हैं, ε दो चरणों का पारस्परिक तनाव है, और सी_s स्टेबलाइजर की एकाग्रता है। कण आकार को नियंत्रित करने का सबसे आम तरीका सरगर्मी गति को बदलना है।

यह भी देखें

• रेडिकल पोलीमराइजेशन
• पॉलिमर
• बहुलकीकरण
• स्टेप-ग्रोथ पोलीमराइजेशन
• पायस पोलीमराइजेशन
• सुपर अब्ज़ॉर्बेंट पॉलीमर

संदर्भ

Equipment used for a Suspension Polymerizaion reaction