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Abstract

Five isothermal emulsion polymerizations of styrene in a tubular reactor were studied experimentally using an emulsifier concentration in the vicinity of the critical micelle concentration (CMC). The flow regime was characterized by an emulsion Reynolds Number (NRe)e calculated using the emulsion properties prior to any appreciable reaction.

It was found that the rate of polymerization was a maximum at the laminar-turbulent transition based on (NRe)e. This behavior is similar to emulsion polymerizations carried out in batch reactors where a maximum rate of polymerization has been observed when the agitation level (agitator rotation rate) is varied. The controlling mechanisms appear to be similar at high agitation levels but differ when the emulsion is weakly agitated.

On a étudié expérimentalement, dans un réacteur tubulaire, la polymérisation du styrène impliquant cinq émulsions isothermiques; on a employé une concentration de l'agent émulsionnant qui était voisine de la concentration critique des micelles (CMC). Le régime de l'écoulement a été caratérisé par un nombre d'émulsion de Reynolds (NRe)e, calculé en utilisant les propriétés de l'émulsion avant qu'il ne se produise une réaction appréciable.

On a trouvé que le taux de polymérisation était maximal au point de transition de l'écoulement laminaire àl'écoulement turbulent, lequel était basé sur (NRe)e. Ledit comportement ressemble à celui qu'on rencontre dans les polymérisations, impliquant des émulsions, qui se font dans des réacteurs à procédé discontinu dans lesquels le degré d'agitation (la vitesse de rotation de l'agitateur) varie. Les mécanismes de contrǒle semblent ětre semblables, lorsque le degré d'agitation est élveé, mais ils sont différents lorsque l'émulsion est faiblement agitée.