Qu'est-ce que la polymérisation de l'émulsion?
La polymérisation de l'émulsion est un processus de création de polymères ou de groupes liés de petites chaînes chimiques appelées monomères, dans une solution d'eau.Le processus est couramment utilisé pour créer des peintures, des adhésifs et des revêtements à base d'eau où l'eau reste avec le polymère et vendu comme produit liquide.Une émulsion est un mélange stable de très petites gouttelettes du monomère ou du polymère suspendu dans la phase aqueuse.Un exemple d'émulsion stable est la lotion à main liquide, qui contient plusieurs produits chimiques différents mélangés dans l'eau mais ne réagit pas avec lui.
De nombreux plastiques et certains composés en caoutchouc sont des molécules polymérisées.Les petites chaînes monomères sont mélangées avec différents produits chimiques qui commencent la réaction, contrôlent la taille des chaînes polymères qui se forment et maintiennent le mélange stable.Les produits chimiques qui contrôlent ou commencent la réaction sont des initiateurs, ceux qui contrôlent les chaînes de polymère sont des modificateurs et les émulsifiants gardent le mélange comme une émulsion stable.
Une réaction de polymérisation d'émulsion se produit dans l'eau, et le monomère peut avoir peu ou pas de solubilité dans l'eau, ce qui signifie qu'il reste séparé et ne se dissout pas.Lorsque les produits chimiques sont bien mélangés, les petites gouttelettes de monomère se propagent uniformément dans toute la phase aqueuse et restent de cette façon en raison de l'action de l'émulsifiant.De très petites gouttelettes de monomère commencent à se former, connues sous le nom de micelles, et sont entourées par l'initiateur et les molécules de modificateur.Chaque chaîne monomère commence à se lier à d'autres à l'intérieur de la micelle, jusqu'à ce que le monomère soit parti.
La longueur de la chaîne de polymère affectera à la fois les propriétés de la solution d'eau et tout film sec créé à partir de celui-ci.Les fabricants contrôlent ces propriétés en faisant varier les quantités d'initiateur et de modificateurs, ainsi que des températures pendant la réaction.Le but d'une polymérisation d'émulsion est de créer une peinture ou un adhésif qui maintient ses propriétés au fil du temps et est facile à manipuler.La réaction excessive peut créer des émulsions visqueuses très épaisses qui peuvent avoir des utilisations industrielles mais qui ne sont pas accueillies par les consommateurs.
La plupart des produits finaux sont vendus sous forme de solutions à base d'eau.Les préoccupations concernant les risques environnementaux et santé des solvants ont conduit à une croissance des produits de la polymérisation des émulsions au 21e siècle.Une fois appliquée comme revêtement, le polymère sèche et guérit et l'eau s'évapore comme une vapeur environnementale sûre.Le polymère réagi peut également être séché par pulvérisation ou dans certains cas filtré hors de l'eau, mais cela est moins courant.D'autres types de réactions chimiques peuvent produire un produit sec plus facilement que dans une émulsion d'eau.
Les produits chimiques synthétiques ou en caoutchouc artificiel peuvent également être produits dans des systèmes de polymérisation d'émulsion.Le styrène-butadiène et le caoutchouc de nitrile sont deux caoutchoucs synthétiques communs produits à partir de la chimie de l'émulsion.Le traitement de ces produits en un solide sec nécessite des étapes supplémentaires de lavage et de séchage pour éliminer les initiateurs ou autres produits chimiques.Ces matériaux peuvent éventuellement dégrader le caoutchouc s'il n'est pas retiré.