Che cos'è la polimerizzazione emulsione?
La polimerizzazione di emulsione è un processo per la creazione di polimeri o gruppi collegati di catene chimiche più piccole chiamate monomeri, in una soluzione d'acqua.Il processo è comunemente usato per creare vernici a base d'acqua, adesivi e rivestimenti in cui l'acqua rimane con il polimero e venduta come prodotto liquido.Un'emulsione è una miscela stabile di goccioline molto piccole del monomero o del polimero sospeso in fase idrica.Un esempio di emulsione stabile è la lozione a mano liquida, che contiene diversi prodotti chimici miscelati in acqua ma non reagiscono con essa.
Molte materie plastiche e alcuni composti di gomma sono molecole polimerizzate.Le piccole catene monomeriche vengono miscelate con prodotti chimici diversi che iniziano la reazione, controllano le dimensioni delle catene polimeriche che si formano e mantengono la miscela stabile.Le sostanze chimiche che controllano o iniziano la reazione sono iniziatori, quelli che controllano le catene polimeriche sono modificatori e gli emulsionanti mantengono la miscela come un'emulsione stabile.
Una reazione di polimerizzazione di emulsione si verifica in acqua e il monomero può avere poca o nessuna solubilità in acqua, il che significa che rimane separata e non si dissolve.Quando le sostanze chimiche vengono mescolate bene insieme, le piccole goccioline di monomero si diffondono uniformemente in tutta la fase idrica e rimangono così a causa dell'azione dell'emulsionante.Le goccioline molto piccole di monomero iniziano a formarsi, note come micelle, e sono circondate dalle molecole iniziative e modificanti.Ogni catena di monomeri inizia a collegarsi ad altri all'interno della micella, fino a quando il monomero non è sparito.
La lunghezza della catena polimerica influenzerà entrambe le proprietà della soluzione d'acqua e qualsiasi film secco creato da essa.I produttori controllano queste proprietà variando le quantità di iniziatore e modificatori, nonché temperature durante la reazione.L'obiettivo di una polimerizzazione di emulsione è creare una vernice o un adesivo che mantenga le sue proprietà nel tempo ed è facile da gestire.La reazione eccessiva può creare emulsioni molto spesse e viscose che possono avere usi industriali ma non sono accolti dai consumatori.
La maggior parte dei prodotti finali sono venduti come soluzioni a base d'acqua.La preoccupazione per i rischi ambientali e per la salute dei solventi ha portato a una crescita di prodotti dalla polimerizzazione di emulsione nel 21 ° secolo.Una volta applicato come rivestimento, il polimero si asciuga e le cure e l'acqua evapora come vapore ecologico.Il polimero reagito può anche essere essiccato a spruzzo o in alcuni casi filtrati dall'acqua, ma questo è meno comune.Altri tipi di reazioni chimiche possono produrre un prodotto secco più facilmente che da un'emulsione d'acqua. I prodotti chimici di gomma sintetici o artificiali possono anche essere prodotti nei sistemi di polimerizzazione emulsion.La gomma di stirene-butadiene e nitrile sono due gomme sintetiche comuni prodotte dalla chimica dell'emulsione.La lavorazione di questi prodotti in un solido secco richiede ulteriori passaggi di lavaggio e asciugatura per rimuovere gli iniziatori o altri prodotti chimici.Questi materiali possono eventualmente degradare la gomma se non rimossi.