RAFT – Polymerisation von Styrol in verschiedenen Reaktortypen
Modellierung mit PREDICI® und reales Verhalten
Nune Sargsyan
Die stetig steigende Nachfrage nach mikroskopisch wohldefinierten Polymeren, z.B. für Funktions-Textilfasern oder Nanomaschinen, erfordert die Erschließung neuer Zugänge zu solchen Materialien. LRP, insbesondere die RAFT-Methodologie , erlaubt die Kontrolle diverser Polymerisationsparameter, wie Kettenlänge, Endgruppen oder der Polymerarchitektur. So ermöglicht die Verwendung von RAFT-Reagenzien die Synthese von Stern-, Block-, Pfropf- oder anderen maßgeschneiderten Polymeren.
Obwohl sehr viel versprechend, fand die RAFT-Polymerisation bisher keine Anwendung im größeren Maßstab. Unsere Untersuchungen befassen sich mit Machbarkeitsstudien im Mini-Plant Maßstab. Es wurden Polymerisationsreaktionen sowohl in einem kontinuierlichen Rührkessel als auch in Rohr-Reaktoren mit verschiedenen Volumina bzw. Längen durchgeführt und die erhaltenen Ergebnisse miteinander verglichen.
Als Modellreaktion wurde die Polymerisation von Styrol mit dem Programmpaket PREDICI simuliert, und die Ergebnisse mit tatsächlichen Experimenten verglichen.
Die tatsächlichen Experimente wurden mit variierenden Konzentrationen an CPDA und AIBN durchgeführt. Für jedes Konzentrationspaar an AIBN und CPDA wurden mittlere Verweilzeit, Temperatur und Druck variiert. Dabei wurde eine signifikante Abhängigkeit von PDI, Umsatz und Kettenlänge von der Verweilzeit bzw. der Reaktionstemperatur beobachtet.
