Mesurer les réactions de polymérisation | Chimie des polymères

Réactions de polymérisation

Comprendre la cinétique pour développer la chimie des polymères de synthèse


Que sont les réactions de polymérisation ?
Comprendre la réaction de polymérisation
Étude de cas sur les copolymères triblocs ABC
Compatible ReactIR
Cinétique de la réaction de polymérisation du tétrahydrofurane

Réacteurs pour les réactions de polymérisation

Applications

Applications liées aux réactions de polymérisation

Études de la cinétique des réactions chimiques
Étude de la vitesse des réactions chimiques et mesure de la cinétique en ligne

Les études de la cinétique des réactions chimiques in situ permettent de mieux comprendre le mécanisme et le déroulement des réactions en décrivant la dépendance entre les concentrations des composants de réaction en temps réel. Les données obtenues tout au long d'une réaction permettent de calculer des lois gouvernant le taux de réaction grâce à un nombre réduit d'expériences, en raison de la nature exhaustive des données.L'analyse cinétique de la progression de la réaction (RPKA) utilise des données in situ dans des concentrations synthétiquement pertinentes et capture des données tout au long de l'expérience pour veiller à ce que le comportement de réaction complet puisse être décrit avec exactitude.

Développement de procédé chimique et Scale-Up
Procédés chimiques durables et robustes pour un transfert rapide vers l'usine pilote et la production

Procédés chimiques durables et robustes pour un transfert rapide vers l'usine pilote et la production

Transfert de chaleur et extrapolation des procédés
Effets du transport de chaleur dans les cuves agitées sur l'extrapolation des procédés

Seule une connaissance précise des coefficients de transfert de chaleur permet d'effectuer une extrapolation d'un tel procédé chimique du laboratoire vers l'usine. Les chercheurs mesurent la température de la chemise et du réacteur (durant le dégagement d'une quantité bien définie de chaleur) pour calculer avec exactitude la résistance thermique utilisée pour modéliser le transfert de chaleur et réaliser des prévisions critiques pour les réacteurs à plus grande échelle. La calorimétrie réactionnelle est essentielle pour déterminer les paramètres ayant une influence sur le transfert de chaleur et les coefficients de transfert de chaleur afin de développer des modèles permettant d'optimiser la gamme d'une usine de fabrication. 

Transfert de masse et vitesse de réaction
Mélange dans un réacteur chimique et effet sur la cinétique de la réaction et l'extrapolation

Le mélange consiste à réduire ou à éliminer l'hétérogénéité des phases qui sont soit miscibles soit immiscibles. Pour extrapoler et optimiser le procédé, il est nécessaire de quantifier l'effet du mélange sur la vitesse de réaction. Des expériences automatisées et contrôlées réalisées en parallèle dans un système de réacteurs de laboratoire permettent d'établir une corrélation entre les différentes valeurs de transfert de masse, afin de pouvoir ajuster rapidement la zone d'interface gaz/liquide et le volume du réacteur. On obtient ainsi les conditions souhaitées nécessaires à l'extrapolation ou à la réduction d'un procédé.

Chimie en flux, notions et avantages - suivi des données en temps réel
Améliorer la sécurité, la qualité et le rendement, réduire la durée de cycle

La chimie en flux continu permet de réaliser des étapes exothermiques qui sont impossibles avec les réacteurs standards. De plus, les améliorations apportées à la conception des réacteurs à flux continu multiplient les possibilités de réaction, qui sont limitées dans les réacteurs classiques. Cela permet généralement d'améliorer la qualité des produits et d'optimiser le rendement.  Associée à la technologie analytique de procédé (PAT), la chimie en flux permet d'analyser, d'optimiser et d'extrapoler rapidement une réaction chimique.

Sécurité des procédés chimiques et détection anticipée des risques thermiques
Détection anticipée des risques thermiques et conception de procédés chimiques intrinsèquement sûrs

Détection anticipée des risques thermiques et conception de procédés chimiques intrinsèquement sûrs

Technologies analytiques des procédés (PAT) en application
Les PAT transforment le développement, l'extrapolation et la fabrication de produits chimiques

Les technologies analytiques des procédés (PAT) transforment les procédés de recherche et développement, d'extrapolation et de fabrication des produits chimiques. Les PAT accroissent la productivité, améliorent la sécurité et effectuent des mesures permettant des résolutions rapides en cas de problème. Les applications PAT permettent de surveiller différents procédés : réactions chimiques, cristallisation, formulations et procédés biologiques.

Contrôler les isocyanates résiduels
Technologie analytique de procédé pour les mesures continues des isocyanates résiduels

Les isocyanates sont les éléments essentiels des polymères hautes performances à base de polyuréthane qui constituent les revêtements, les mousses, les adhésifs, les élastomères et les matériaux d'isolation. Les problèmes liés à une surexposition aux isocyanates résiduels ont entraîné une réduction des seuils de ces composés dans les nouveaux produits. Les méthodes d'analyse traditionnelles pour mesurer les concentrations d'isocyanates résiduels en effectuant des prélèvements et des analyses hors ligne présentent des difficultés. La surveillance in situ avec technologie analytique de procédé résout ces difficultés et garantit aux fabricants et aux formulateurs le respect des critères de qualité, des normes de sécurité du personnel et des réglementations environnementales.

Études de la cinétique des réactions chimiques

Les études de la cinétique des réactions chimiques in situ permettent de mieux comprendre le mécanisme et le déroulement des réactions en décrivant la dépendance entre les concentrations des composants de réaction en temps réel. Les données obtenues tout au long d'une réaction permettent de calculer des lois gouvernant le taux de réaction grâce à un nombre réduit d'expériences, en raison de la nature exhaustive des données.L'analyse cinétique de la progression de la réaction (RPKA) utilise des données in situ dans des concentrations synthétiquement pertinentes et capture des données tout au long de l'expérience pour veiller à ce que le comportement de réaction complet puisse être décrit avec exactitude.

Développement de procédé chimique et Scale-Up

Procédés chimiques durables et robustes pour un transfert rapide vers l'usine pilote et la production

Transfert de chaleur et extrapolation des procédés

Seule une connaissance précise des coefficients de transfert de chaleur permet d'effectuer une extrapolation d'un tel procédé chimique du laboratoire vers l'usine. Les chercheurs mesurent la température de la chemise et du réacteur (durant le dégagement d'une quantité bien définie de chaleur) pour calculer avec exactitude la résistance thermique utilisée pour modéliser le transfert de chaleur et réaliser des prévisions critiques pour les réacteurs à plus grande échelle. La calorimétrie réactionnelle est essentielle pour déterminer les paramètres ayant une influence sur le transfert de chaleur et les coefficients de transfert de chaleur afin de développer des modèles permettant d'optimiser la gamme d'une usine de fabrication. 

Transfert de masse et vitesse de réaction

Le mélange consiste à réduire ou à éliminer l'hétérogénéité des phases qui sont soit miscibles soit immiscibles. Pour extrapoler et optimiser le procédé, il est nécessaire de quantifier l'effet du mélange sur la vitesse de réaction. Des expériences automatisées et contrôlées réalisées en parallèle dans un système de réacteurs de laboratoire permettent d'établir une corrélation entre les différentes valeurs de transfert de masse, afin de pouvoir ajuster rapidement la zone d'interface gaz/liquide et le volume du réacteur. On obtient ainsi les conditions souhaitées nécessaires à l'extrapolation ou à la réduction d'un procédé.

Chimie en flux, notions et avantages - suivi des données en temps réel

La chimie en flux continu permet de réaliser des étapes exothermiques qui sont impossibles avec les réacteurs standards. De plus, les améliorations apportées à la conception des réacteurs à flux continu multiplient les possibilités de réaction, qui sont limitées dans les réacteurs classiques. Cela permet généralement d'améliorer la qualité des produits et d'optimiser le rendement.  Associée à la technologie analytique de procédé (PAT), la chimie en flux permet d'analyser, d'optimiser et d'extrapoler rapidement une réaction chimique.

Sécurité des procédés chimiques et détection anticipée des risques thermiques

Détection anticipée des risques thermiques et conception de procédés chimiques intrinsèquement sûrs

Technologies analytiques des procédés (PAT) en application

Les technologies analytiques des procédés (PAT) transforment les procédés de recherche et développement, d'extrapolation et de fabrication des produits chimiques. Les PAT accroissent la productivité, améliorent la sécurité et effectuent des mesures permettant des résolutions rapides en cas de problème. Les applications PAT permettent de surveiller différents procédés : réactions chimiques, cristallisation, formulations et procédés biologiques.

Contrôler les isocyanates résiduels

Les isocyanates sont les éléments essentiels des polymères hautes performances à base de polyuréthane qui constituent les revêtements, les mousses, les adhésifs, les élastomères et les matériaux d'isolation. Les problèmes liés à une surexposition aux isocyanates résiduels ont entraîné une réduction des seuils de ces composés dans les nouveaux produits. Les méthodes d'analyse traditionnelles pour mesurer les concentrations d'isocyanates résiduels en effectuant des prélèvements et des analyses hors ligne présentent des difficultés. La surveillance in situ avec technologie analytique de procédé résout ces difficultés et garantit aux fabricants et aux formulateurs le respect des critères de qualité, des normes de sécurité du personnel et des réglementations environnementales.

Publications

Publications liées aux réactions de polymérisation

Web-séminaires à la demande

Professor Robson Storey - University of Southern Mississippi
Cette présentation se concentre sur la surveillance infrarouge moyen en temps réel des réactions de polymérisation impliquant de l'isobutylène et du s...
Surveillance en temps réel des processus de polymérisation avec spectroscopie FTIR in situ
Cette présentation revient sur la recherche sur les polymères et explique comment la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) a contri...
Emulsions and Polymerization
In the chemical industry, the polymerization and final particle distribution are affected by the initial emulsion droplet size of the monomer. This we...
Webséminaire sur lacalorimétrie réactionnelle dans le secteur de la chimie de procédé
Ce Web-séminaire se concentre sur les applications et l'importance du mélange et de la calorimétrie réactionnelle dans le secteur de la chimie de proc...

Teneur

Contrôle des isocyanates résiduels
Les isocyanates sont les éléments essentiels des polymères à base de polyuréthane hautes performances qui constituent les revêtements, les mousses, le...
Études des mécanismes et de la cinétique des réactions
Deux exemples d'études de la cinétique des réactions chimiques publiées récemment sont présentés par des chercheurs de Bristol-Myers Squibb, de Scripp...
Transfert de chaleur dans des récipients agités
Dans les secteurs chimique et pharmaceutique, les réacteurs continus ou semi-continus sont importants pour la production. L'extrapolation d'un procédé...
Surveillez les réactions chimiques avec des délais réduits
« Comment en faire plus avec moins ? » : C'est une question récurrente dans les laboratoires de développement chimique car les chercheurs doivent livr...
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