Bestimmung der Teilchengrößenverteilung von Latices mit der Ultrazentrifuge

Zusammenfassung

Es wurde eine Ultrazentrifugen-Methode entwickelt, mit der die Teilchengrößenverteilung von Polymer-Latices bestimmt werden kann. Bei dieser Methode wird die Lichtdurchlässigkeit der verdünnten Latices an einem Spalt in der Ultrazentrifugenzelle kontinuierlich photoelektrisch gemessen und mit einem Schreiber registriert. Aus der Kurve wird mit Hilfe desStokesschen Gesetzes die apparente Teilchengrößenverteilung bestimmt und daraus durch Berücksichtigung des Verdünnungseffekts und des Einflusses der unterschiedlichen Teilchengrößen (Mie-Effekt) die absolute Teilchengrößenverteilung berechnet. Die Methode erfordert nur einen relativ geringen experimentellen Aufwand und ist für den Routinebetrieb geeignet.

Die Methode wurde an vier sehr unterschiedlichen Polymer-Latices (Polystyrol, Polyäthylacrylat, Polybutadien und polybutylacrylatstyrol) experimentell geprüft. Die erhaltenen Teilchengrößenverteilungskurven wurden den Ergebnissen der Messungen mit dem Elektronenmikroskop und der Streulichtmethode gegenübergestellt. Die vergleichbaren Teilchendurchmesser stimmen innerhalb weniger Prozent überein.

Summary

For determining the particle size distribution of polymer latexes an ultracentrifugation method was developed. With this method the transmission of light of the diluted latexes is measured photoelectrically at a slit in the cell of the ultracentrifuge. From the recorded curve the apparent particle size distribution is determined byStokes' law. The absolute particle size distribution is calculated from the apparent distribution considering the dilution effect and the influence of the different particle sizes (Mie effect). The method demands only relatively small experimental equipment and is appropriate for routine measurements.

The method was tested experimentally by four very different polymer latexes (polystyrene, polyethylacrylate, polybutadiene and polybutylacrylatestyrene). The obtained particle size distribution curves were compared with the results of electron microscopy and light scattering measurements. The comparable particle diameters agree with one another within a few percent.