Mathematical modeling of molecular weight distribution in miniemulsion polymerization with oil‐soluble initiator

Abstract

A mathematical model for the study of reaction kinetics and molecular weight distributions in miniemulsion polymerization systems with oil‐soluble initiators is presented. The mathematical model allows the computation of the evolution of the complete molecular weight distribution with chain lengths of up to 105 mers in miniemulsion polymerization by direct integration in reasonable computational time. Also, no restriction in the kinetic regime is needed, as the model is able to represent both compartmentalized and pseud‐bulk systems. The model was validated with experimental results for methyl methacrylate and styrene homopolymerizations, with two different oil‐soluble initiators, and adequately represented both the kinetics and molecular weight distributions of these systems. © 2017 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 63: 2128–2140, 2017

Experimental Evaluation of the Miniemulsion Polymerization of Vinyl Pivalate: The role of the Main Process Variables

“…The polymerization temperature seems to affect the average molar mass, with a decrease in molar mass with increasing temperature (comparing samples PVPi‐01 to 06 with samples PVPi‐07 to 12). This fact can be explained by the increase in the rate of generation of radicals, which causes an increase in the rate of termination of the growing polymer chains, [ 31 ] resulting in lower molar masses when compared to reactions carried out at lower temperatures.…”

Modelagem E Simulação Da Polimerização Em Miniemulsão Do Estireno Para a Formação De Nanocápsulas

“…A fim de verificar as aproximações propostas e determinar os valores de e para sistemas com mais de 20 wt% de coestabilizador saturado, três condições foram testadas na comparação com os dados experimentais, conforme mostra a Tabela 1. Todos os demais parâmetros e coeficientes cinéticos foram mantidos iguais aos utilizados no trabalho anterior [12]. Os dados experimentais de conversão e MWD utilizados são de duas polimerizações em miniemulsão de STY com diferentes quantidades de HD (detalhes das reações na Tabela 2).…”

“…Equações 7e 8Equação 9a) modelo matemático conforme apresentado originalmente [12]; b) = 0,7 e = 1,0.…”

“…Portanto, considerando o crescente empenho no desenvolvimento das NCs e o interesse contínuo no desenvolvimento e melhora de modelos matemáticos capazes de predizer a cinética de polimerização e aspectos da arquitetura molecular de polímeros, este trabalho apresenta a ampliação do modelo matemático para a polimerização em miniemulsão com iniciadores organossolúveis, previamente desenvolvido pelos autores para representar nanopartículas homogêneas [12]. Adicionalmente, também são apresentadas a validação das novas considerações a partir de dados experimentais para polimerização em miniemulsão de estireno (STY) com o iniciador peroxido de benzoila (BPO) e com o coestabilizador n-hexadecano (HD); e a investigação do efeito da concentração de coestabilizador e do diâmetro de partícula (Dp) sobre a cinética e a massa molar na polimerização em miniemulsão para a formação de NCs.…”

Experimental validation of a mathematical model for the evolution of the particle morphology of waterborne polymer-polymer hybrids: Paving the way to the design and implementation of optimal polymerization strategies

“…Often flat concentration profiles of monomer and radicals within the polymer particles are considered in emulsion polymerization [30][31][32][33][34][35]. However, in processes carried out at temperatures lower than the Tg of the seed and under severe starved conditions, the concentration of monomer near the particle surface may be greater than in the interior of the particles [36,37].…”