Polymerisationsreaktionen | METTLER TOLEDO

Polymerisationsreaktionen

Umfangreiche Einblicke in die Kinetik für die Entwicklung synthetischer Polymere


Molekül einer Polymerisationsreaktion
Untersuchung einer Polymerisationsreaktion
ABC-Triblock-Copolymer
Mitarbeiter mit ReactIR
Kinetik der Tetrahydrofuran-Polymerisationsreaktion

Laborreaktoren

Applikationen

Anwendungen zu Polymerisationsreaktionen

Diagramme zur Bestimmung der Reaktionskinetik
Untersuchung der Geschwindigkeit chemischer Reaktionen und Inline-Messung der Reaktionskinetik

In-situ-Studien zur Kinetik chemischer Reaktionen verbessern das Verständnis von Reaktionsmechanismen und -pfaden durch die Echtzeit-Erfassung der Konzentrationsabhängigkeiten zwischen reagierenden Komponenten. Durch kontinuierliche Datenerfassung während der Reaktion können Geschwindigkeitsgleichungen aufgrund der aussagekräftigen Daten mit weniger Versuchen berechnet werden. Bei der kinetischen Analyse des Reaktionsverlaufs (Reaction Progression Kinetics Analysis, RPKA) werden In-situ-Daten unter synthetisch relevanten Konzentrationen verwendet und Informationen während des gesamten Versuchs erfasst. Dadurch wird eine genaue Beschreibung des gesamten Reaktionsverhaltens gewährleistet.

Chemische Prozessentwicklung und Scale-up
Design robuster und nachhaltiger chemischer Prozesse für einen beschleunigten Transfer auf Pilotanlagen und in die Produktion

Design robuster und nachhaltiger chemischer Prozesse für den beschleunigten Transfer auf Pilotanlagen und die Produktionsebene

Wärmeübertragung und Prozess-Scale-up
Beeinflussung des Prozess-Scale-up durch den Wärmetransport im Rührkessel

Das Scale-up eines chemischen Prozesses vom Labor zur Produktion liefert nur bei genau bekannten Wärmeübertragungskoeffizienten zufriedenstellende Resultate. Durch die Messung von Mantel- und Reaktortemperatur (während der Freisetzung einer definierten Wärmemenge) können Forscher den Wärmewiderstand genau bestimmen. Anhand des Wärmewiderstands kann die Wärmeübertragung modelliert und wichtige Vorhersagen für größere Reaktoren getroffen werden. Reaktionskalorimetrie trägt entscheidend zur Bestimmung von Parametern, die sich auf die Wärmeübertragung und Wärmeübertragungskoeffizienten auswirken, und zur Entwicklung von Modellen zum Maximieren des Regelbereichs einer Produktionsanlage bei. 

Massentransfer und Reaktionsgeschwindigkeit
Mischen in einem chemischen Reaktor und die Effekte auf Reaktionskinetik und Scale-up

Durch Mischen wird die Inhomogenität von mischbaren oder nicht mischbaren Phasen reduziert oder beseitigt. Prozess-Scale-up und -optimierung erfordern eine Quantifizierung der Effekte von Mischen auf die Reaktion. Zur Herstellung einer Korrelation zwischen den Massentransfers und zur schnellen Justierung des Gas-/Flüssigkeits-Schnittstellenbereichs und des Reaktorvolumens können automatisierte und kontrollierte Versuche parallel in einem Laborreaktorsystem durchgeführt werden. Dadurch werden die für das Scale-up oder Scale-down eines Prozesses erforderlichen Bedingungen geschaffen.

Flow Chemistry
Verbesserung der Sicherheit, Reduzieren der Zykluszeit, Qualitätssteigerung und höhere Ausbeute

Die Flow Chemistry eröffnet Möglichkeiten mit exothermen Syntheseschritten, die in Chargenreaktoren nicht möglich sind; und neue Entwicklungen im Design von Strömungsreaktoren bieten Alternativen für Reaktionen, bei denen das Mischen in Chargenreaktoren eingeschränkt ist. Dadurch können häufig die Produktqualität verbessert und die Ausbeute erhöht werden. Der zusätzliche Einsatz der Prozessanalysetechnologie (PAT) ermöglicht eine schnelle Analyse der Flow Chemistry sowie die Optimierung und das Scale-Up von chemischen Reaktionen.

Sichere chemische Prozesse
Chemische Prozesssicherheit und frühe Erkennung thermischer Gefahren

Frühe Erkennung thermischer Gefahren und Schaffung sicherer chemischer Prozesse

Prozessanalysetechnologie (PAT)
PAT verändert die chemische Prozessentwicklung, das Scale-up und die Herstellung

Mit Prozessanalysetechnologie (PAT) verändern sich F&E, Scale-up und Fertigung grundlegend. PAT sorgt für mehr Produktivität, macht Prozesse sicherer und bietet Möglichkeiten für eine rasche Fehlerbehebung. Dabei reichen die Applikationsmöglichkeiten der Prozessanalysetechnologie (PAT) von der Überwachung chemischer Reaktionen über die Kristallisation und Formulierung bis hin zu Bioprozessen.

Kontrolle von Isocyanatrückständen
Prozessanalysetechnologie (PAT) für die kontinuierliche Messung von NCO

Isocyanate sind wichtige Bausteine für Hochleistungspolymere auf Polyurethanbasis, die für Beschichtungen, Schaumstoffe, Klebstoffe, Elastomere und Isolationsstoffe eingesetzt werden. Die Bedenken hinsichtlich der Belastung durch Isocyanatrückstände haben zu neuen Beschränkungen von Isocyanatrückständen in neuen Produkten geführt. Bei herkömmlichen Analysemethoden zur Messung der Konzentration von Isocyanatrückständen (NCO) mittels Offline-Probennahme und -Analyse bestehen Nachteile. Durch die In-Situ-Überwachung mittels Prozessanalysetechnologie können diese Herausforderungen bewältigt werden. Somit können Hersteller und Formulierer sicherstellen, dass das Produkt Qualitätsanforderungen, Anforderungen an die Sicherheit des Personals und Umweltvorschriften erfüllt.

Diagramme zur Bestimmung der Reaktionskinetik

In-situ-Studien zur Kinetik chemischer Reaktionen verbessern das Verständnis von Reaktionsmechanismen und -pfaden durch die Echtzeit-Erfassung der Konzentrationsabhängigkeiten zwischen reagierenden Komponenten. Durch kontinuierliche Datenerfassung während der Reaktion können Geschwindigkeitsgleichungen aufgrund der aussagekräftigen Daten mit weniger Versuchen berechnet werden. Bei der kinetischen Analyse des Reaktionsverlaufs (Reaction Progression Kinetics Analysis, RPKA) werden In-situ-Daten unter synthetisch relevanten Konzentrationen verwendet und Informationen während des gesamten Versuchs erfasst. Dadurch wird eine genaue Beschreibung des gesamten Reaktionsverhaltens gewährleistet.

Chemische Prozessentwicklung und Scale-up

Design robuster und nachhaltiger chemischer Prozesse für den beschleunigten Transfer auf Pilotanlagen und die Produktionsebene

Wärmeübertragung und Prozess-Scale-up

Das Scale-up eines chemischen Prozesses vom Labor zur Produktion liefert nur bei genau bekannten Wärmeübertragungskoeffizienten zufriedenstellende Resultate. Durch die Messung von Mantel- und Reaktortemperatur (während der Freisetzung einer definierten Wärmemenge) können Forscher den Wärmewiderstand genau bestimmen. Anhand des Wärmewiderstands kann die Wärmeübertragung modelliert und wichtige Vorhersagen für größere Reaktoren getroffen werden. Reaktionskalorimetrie trägt entscheidend zur Bestimmung von Parametern, die sich auf die Wärmeübertragung und Wärmeübertragungskoeffizienten auswirken, und zur Entwicklung von Modellen zum Maximieren des Regelbereichs einer Produktionsanlage bei. 

Massentransfer und Reaktionsgeschwindigkeit

Durch Mischen wird die Inhomogenität von mischbaren oder nicht mischbaren Phasen reduziert oder beseitigt. Prozess-Scale-up und -optimierung erfordern eine Quantifizierung der Effekte von Mischen auf die Reaktion. Zur Herstellung einer Korrelation zwischen den Massentransfers und zur schnellen Justierung des Gas-/Flüssigkeits-Schnittstellenbereichs und des Reaktorvolumens können automatisierte und kontrollierte Versuche parallel in einem Laborreaktorsystem durchgeführt werden. Dadurch werden die für das Scale-up oder Scale-down eines Prozesses erforderlichen Bedingungen geschaffen.

Flow Chemistry

Die Flow Chemistry eröffnet Möglichkeiten mit exothermen Syntheseschritten, die in Chargenreaktoren nicht möglich sind; und neue Entwicklungen im Design von Strömungsreaktoren bieten Alternativen für Reaktionen, bei denen das Mischen in Chargenreaktoren eingeschränkt ist. Dadurch können häufig die Produktqualität verbessert und die Ausbeute erhöht werden. Der zusätzliche Einsatz der Prozessanalysetechnologie (PAT) ermöglicht eine schnelle Analyse der Flow Chemistry sowie die Optimierung und das Scale-Up von chemischen Reaktionen.

Sichere chemische Prozesse

Frühe Erkennung thermischer Gefahren und Schaffung sicherer chemischer Prozesse

Prozessanalysetechnologie (PAT)

Mit Prozessanalysetechnologie (PAT) verändern sich F&E, Scale-up und Fertigung grundlegend. PAT sorgt für mehr Produktivität, macht Prozesse sicherer und bietet Möglichkeiten für eine rasche Fehlerbehebung. Dabei reichen die Applikationsmöglichkeiten der Prozessanalysetechnologie (PAT) von der Überwachung chemischer Reaktionen über die Kristallisation und Formulierung bis hin zu Bioprozessen.

Kontrolle von Isocyanatrückständen

Isocyanate sind wichtige Bausteine für Hochleistungspolymere auf Polyurethanbasis, die für Beschichtungen, Schaumstoffe, Klebstoffe, Elastomere und Isolationsstoffe eingesetzt werden. Die Bedenken hinsichtlich der Belastung durch Isocyanatrückstände haben zu neuen Beschränkungen von Isocyanatrückständen in neuen Produkten geführt. Bei herkömmlichen Analysemethoden zur Messung der Konzentration von Isocyanatrückständen (NCO) mittels Offline-Probennahme und -Analyse bestehen Nachteile. Durch die In-Situ-Überwachung mittels Prozessanalysetechnologie können diese Herausforderungen bewältigt werden. Somit können Hersteller und Formulierer sicherstellen, dass das Produkt Qualitätsanforderungen, Anforderungen an die Sicherheit des Personals und Umweltvorschriften erfüllt.

Publikationen

Veröffentlichungen zur Polymerisationsreaktion

On-Demand-Webinare

Professor Robson Storey - University of Southern Mississippi
Im Mittelpunkt dieser Präsentation steht die In-situ-Infrarotüberwachung von Polymerisationsreaktionen mit Isobutylen und Styrol in Echtzeit. Professo...
Echtzeitüberwachung von Polymerisationsprozessen mit In-Situ-FTIR-Spektroskopie
Diese Präsentation behandelt die Polymerforschung und zeigt, in welchem Masse der Aspekt der Echtzeitüberwachung in der FTIR-Spektroskopie zu einem be...
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...
Reaktionskalorimetrie in der chemischen Industrie
Dieses Webinar konzentriert sich auf Applikationen und die Bedeutung von Mischung und Reaktionskalorimetrie in der chemischen Prozessindustrie. Eine R...

Wertinhalt

Kontrolle von Isocyanatrückständen
Isocyanate sind die wichtigsten Bausteine für leistungsstarke Polymere auf Polyurethanbasis, die für Beschichtungen, Schaumstoffe, Klebstoffe, Elastom...
Einblicke in die Mechanismen von Reaktionen
Es werden zwei vor kurzem veröffentlichte Beispiele von Forschern bei Bristol-Myers Squibb, im Scripps Research Institute und an der University of Wis...
Wärmeübertragung in Rührkesseln
In der pharmazeutischen und chemischen Industrie kommen Batch- oder Semi-Batch-Prozesse am häufigsten in der Entwicklung, Skalierung und Produktion zu...
Überwachung chemischer Reaktionen in kürzerer Zeit
„Wie kann mit geringerem Aufwand mehr erreicht werden“ – dies ist eine in chemischen Entwicklungslabors ständig gestellte Frage, da Forscher chemische...
Partikelgrössenanalyse zur Prozessoptimierung
In diesem White Paper werden einige der gängigsten Methoden zur Partikelgrössenanalyse vorgestellt. Zudem wird erläutert, wie diese für die effektive...
Effektive Studien zur statistischen Versuchsplanung
Erfahren Sie in diesem White Paper mehr über die statistische Versuchsplanung (DoE). Es wird beschrieben, wie die DoE-Methode eingesetzt werden kann,...

Verwandte Produkte

Produkte zur Messung von Polymerisationsreaktionen

Thank you for visiting www.mt.com. We have tried to optimize your experience while on the site, but we noticed that you are using an older version of a web browser. We would like to let you know that some features on the site may not be available or may not work as nicely as they would on a newer browser version. If you would like to take full advantage of the site, please update your web browser to help improve your experience while browsing www.mt.com.