Polimerización Frontal

Los avances en la química de polímeros han llevado al desarrollo de los monómeros y agentes de iniciación que proporcionan propagan frentes de polimerización impulsados ​​por la exotermicidad de la reacción de polimerización y el transporte de calor desde el producto polimerizado al monómero. El uso de procesos de polimerización basados ​​en este modo de polimerización tiene muchas aplicaciones, incluyendo el curado rápido de polímeros sin calentamiento externo, el curado uniforme de muestras gruesas, la preparación sin disolventes de algunos polímeros, y de llenado / sellado de estructuras que tienen cavidades de forma arbitraria sin tener que calentar la estructura externa. Una limitación importante de este proceso es que los frentes extinguen cuando tratan de propagarse a través de canales que son demasiado estrechas (probablemente debido a las pérdidas de calor por conducción) o demasiado ancho (por razones desconocidas, que proponemos que ser las pérdidas de calor convectivas impulsados ​​por el flujo de flotabilidad inducida). Incluso cuando la extinción no se produce, por convección y inestabilidades boyantes puede afectar a la estructura y propiedades de los materiales polimerizados resultantes, así como las tasas de propagación de los frentes. El propósito de este trabajo es determinar los mecanismos de extinción y de la inestabilidad y de ese modo determinar los medios para obtener material de producto más útil en gravedad de la tierra y g.

Los experimentos se realizaron en dos geometrías distintas, específicamente las células Hele-Shaw y redondos tubos (Figura 1), a gravedad de la tierra y en microgravedad. Nuestros experimentos en la combustión del gas en los tubos redondos de diámetro variable han demostrado dos límites de extinción distintas debido a estos procesos; se determinará si el mismo se aplica a los frentes de polímero. También se hicieron comparaciones a inestabilidades y mecanismos de extinción en llamas y los frentes de reacción química autocatalíticos acuosas. También se evaluaron los efectos de la tensión superficial entre los fluidos miscibles (discutido anteriormente) (véase también la figura 2 a continuación). Inducida por láser de fluorescencia (Figura 3) se utiliza para obtener imágenes de los frentes de polimerización. Las simulaciones numéricas de frentes de polimerización frontales en ambas células Hele-Shaw y tubos redondos se llevarán a cabo también.