Die Emulsionspolymerisation ist ein sehr vielseitiges Produktionsverfahren von großer in-dustrieller Bedeutung. Synthetische Latizes werden als Dispersionen unter anderem in Be-schichtungsmaterialen, Klebstoffen oder Farben eingesetzt. Obwohl dieses Verfahren seit fast 100 Jahren industriell eingesetzt wird und viele Patente auf dem Gebiet existieren, gibt es nicht bzw. nicht vollständig geklärte Aspekte, insbesondere bei der mechanistischen Be-schreibung solcher Systeme, wodurch sich Fragestellungen für die Reaktionskinetik und die mathematische Modellierung ableiten.
Offene mechanistische Aspekte existieren auch bei der in dieser Arbeit untersuchten Copo-lymerisation der Monomere Styrol und Butylacrylat in Emulsion. So gibt es in der Literatur kaum Informationen über das Ausmaß an Segregationseffekten und das Auftreten der für Acrylate typischen Verzweigungsreaktionen (Kurz-/Langkettenverzweigungen). Auch der Einfluss des Co-Monomerverhältnisses im Rezept auf die Mikrostruktur des resultierenden Copolymers ist bisher nicht geklärt. Defizite gibt es auch bei der Kenntnis der kinetischen Intervalle für dieses System.
In der vorliegenden Arbeit werden diese mechanistischen Fragestellungen mit dem Ziel der Verbesserung des Prozessverständnisses mit Online-analytischen Methoden (Kalorimetrie / Konduktometrie) sowie einem detaillierten deterministischen Kinetikmodell auf Grundlage des aktuellen Stands der Forschung beleuchtet. Die Mikrostruktur der Copolymere wird zudem mit einer neuen Hybrid-deterministischen Monte-Carlo Methode im Detail untersucht.
Aktualisiert: 2022-04-04
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