Particle-based models of polymer latexes at realistic temporal and spatial scales
Project goals
This project aims to tackle the fundamental challenges in the understanding and description of polymer latexes: (i) transport properties and rheology of concentrated polymer solutions including dependence on co-polymer molecular architecture, (ii) rheology of concentrated colloidal dispersions, (iii) phase behavior and rheology of colloidal gels, and (iv) film formation from polymer latexes including morphology evolution. Our approach for addressing these challenges is to develop and optimize existing models on the level of colloidal particles and concentrated polymer solutions such that the predictions can be directly compared with rheological and other characterization measurements. We will focus on: (i) optimization and parallelization to achieve larger number of particles and to simulate realistic time-scales on common computers, (ii) elaborate coupling of particle dynamics with hydrodynamics to support broad range of problems, (iii) multi-scale coupling of relevant models, and (iv) experimental research of chain inter-diffusion dynamics and other phenomena.
Keywords
polymerization reactor engineeringmathematical modellingdiscrete element methodcolloid dispersionsemulsionscolloidal gelsrheologymulti-scale modellingmorphology evolution
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 23 (SGA0201900001)
Main participants
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze / Fakulta chemicko-inženýrská
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
19-22834S
Alternative language
Project name in Czech
Částicové modely polymerních latexů pro realistická časová a prostorová měřítka
Annotation in Czech
Projekt se zabývá zásadními výzvami v porozumění a popisu polymerních emulzí, konkrétně: (i) transportními vlastnostmi a reologií koncentrovaných polymerních roztoků včetně souvislostí s molekulární architekturou kopolymerů, (ii) reologií koncentrovaných koloidních dispersí, (iii) fázovým chováním a reologií koloidních gelů, a (iv) tvorbou filmu z polymerních disperzí včetně utváření morfologie. Přístup tohoto projektu k popsaným výzvám předpokládá vývoj a optimalizaci existujících modelů na úrovni koloidních částic a koncentrovaných roztoků polymerů tak, aby predikce modelů mohly být přímo porovnány s reologickými a dalšími charakterizačními měřeními. Soustředíme se na: (i) optimalizaci a paralelizaci k dosažení většího počtu částic a v důsledku také realistických časových měřítek na běžných počítačích, (ii) detailnější propojení částicové dynamiky s hydrodynamikou pro podporu řady problémů, (iii) více-škálové propojení relevantních modelů, a (iv) experimentální výzkum inter-difúze polymerů a dalších jevů.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2019
Realization period - end
Dec 31, 2023
Project status
—
Latest support payment
Apr 30, 2021
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP22-GA0-GA-R
Data delivery date
Feb 22, 2022
Finance
Total approved costs
5,841 thou. CZK
Public financial support
5,538 thou. CZK
Other public sources
243 thou. CZK
Non public and foreign sources
60 thou. CZK
Recognised costs
5 841 CZK thou.
Public support
5 538 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Chemical engineering (plants, products)
Solution period
01. 01. 2019 - 31. 12. 2023